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给我一个维度 就能藏起整个宇宙
发布时间:2011/11/20  阅读次数:4543  字体大小: 【】 【】【

  

给我一个维度 就能藏起整个宇宙

  

                   当你在挥汗如雨地爬山时,有没想过自己轻而易举地克服了地球庞大质量对你施加的引力?面对磁铁吸起曲别针的更为微小的拉力,整个地球的引力又怎会如此不堪抗衡?相比电磁力、强相互作用力与弱相互作用力,微弱的地球引力实在是一个巨大的谜团,以至于难以置入大统一理论的美妙图景之中。在著作《弯曲的旅行》中,哈佛大学理论物理学女教授丽莎·兰道尔给出了自己的解释:引力有可能在某个空间区域里很强大,而在其他区域中很微弱。但这一理论所需要的前提假设同样挑战了我们的刻板成见与思维定势———在爱因斯坦的广义相对论所主张的“四维时空”之外,还存在着其他额外的空间维度。

  兰道尔认为,这种额外维度“离我们其实并不遥远,甚至可以说是近在咫尺。只是它们隐藏得很好,我们看不到而已”。额外维度有可能微小到接近所谓的“普朗克长度”,紧缩得让我们永远无法有效观测,却也有可能变形、扭曲、延伸得接近无穷,却依然很难被看见和发现。

  我们的感官只认知三个大的空间维度,突然多出一个无穷大的空间维度听起来令人难以置信。连爱因斯坦也曾犹豫不决地对“第四空间维度”提出疑问:它在哪里?它为什么不同?它会延伸多远?在兰道尔看来,我们关于维度认知的错误信息源于自己的婴儿时代———我们在婴儿床里爬行等同于在一个二维的平面上运动;等我们能站起来往床外爬时,又多了垂直的另一维。自那时起,物理定律与人的常识就加强了关于三维空间的信念,排斥任何可能会有更多维度的设想。但爱因斯坦的相对论对空间维度的数量其实没有任何限制,时空很可能与我们的想象大相径庭,浩淼的宇宙中很可能存在其他全然不同的、看不见摸不着的新空间维度,这正是存在于宇宙中的众多离奇可能之一。

  兰道尔提出了额外维度的另一种存在可能:只要时空发生适当弯曲,额外维度就可以既无限伸延,又保持隐藏不可见。想象一下,尽管宇宙的其他部分都是多维的,但不同的区域可能包含不同数量的维度;我们有可能生活在封闭的“三维溶洞”和“时空口袋”里,或者说,生活在一张薄膜状物质之中。如果将额外维度看作是物理学家的运动场,那么我们生存于其上的膜宇宙就是一个“可望而不可及、多层、多面的丛林体育馆”。

  倘若另外的膜上存在着生命,由于他们在完全不同的环境中生活,会有着不同的感官,体验着完全不同的物理学规律,他们世界里的物质组成、粒子与基本作用力甚至可能与我们的膜毫无相似之处。我们与他们能确定的唯一共同分享、相互作用的力就是引力,只有传递引力的引力子才能穿梭于各个不同的“膜宇宙”之间。但兰道尔表示,人类要借此展开穿越时空之旅还很困难,因为我们“目前还没有能力离开赖以生存的三维世界”。

  对有些人来说,额外维度理论可能无法想象、难以验证甚至荒诞不经,但我们不应忘记,20世纪以来物理学的发展已经说明,物理学研究的对象已经不局限于能用肉眼直接观察的物体,更有可能是通过测量和逻辑推理才能看见的“事物”,夸克、暗物质、暗能量,概莫能外。

  对杠杆原理信心满满的阿基米德曾自豪地说:“给我一个支点,我就可以撬动整个地球”。如果我们对未知事物与基础研究的新观点抱持开放的态度、不对想象与思维的力量设限,这句话或许要被改写为:“给我一个额外维度,我就可以藏起整个宇宙。”

http://www.awaker.net/a/kejiwenming/2011/1120/3628.html

  

来源:觉醒字幕组

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