十維——弦論的世界

查理德·韋伯++lollso+lo

也許物理學(xué)家從更高維度帶回的最石破天驚的想法就是所有可能的宇宙都存在。

十維，我們終于踏上了弦理論神話的國(guó)土。盡管針對(duì)弦理論的刻薄評(píng)論非常多，但它仍是目前嘗試統(tǒng)一量子力學(xué)和廣義相對(duì)論的最熱門理論，也是萬(wàn)有理論最熱門的候選人。該理論認(rèn)為，構(gòu)成物質(zhì)的粒子和傳遞相互作用力的粒子都是由弦構(gòu)成的，弦的不同振動(dòng)模式對(duì)應(yīng)于不同的粒子。弦是一維的，它在由一維的時(shí)間和九維空間構(gòu)成的十維時(shí)空中振動(dòng)。

為什么是十維呢？因?yàn)樵摾碚撛谳^少維數(shù)時(shí)行不通。物理學(xué)家邁克爾·格林和約翰·施瓦茲于1984年指出，在更少的維度中，在小到10-35米的普朗克尺度上，數(shù)學(xué)上的反常會(huì)導(dǎo)致時(shí)空存在劇烈的量子漲落，這種量子效應(yīng)會(huì)破壞理論的對(duì)稱性，從而使理論不再自洽。

這些并不意味著10是個(gè)有魔力的數(shù)字。事實(shí)上，在更早的時(shí)候，有一種弦理論基于26維世界——現(xiàn)在，這種理論已經(jīng)被淘汰了。目前有5種完美自洽的十維弦理論，它們都能解釋我們宇宙的存在，沒(méi)有哪一種理論比其他理論更正確。這些不同的理論可以被統(tǒng)一成一個(gè)更宏大的理論——十一維的M理論，而這5種弦理論只是M理論在某些情況下的特例。

M理論認(rèn)為，其他維度非常小并且高度卷曲，以現(xiàn)有的手段還沒(méi)法觀測(cè)，但它們卷曲存在的形式是特定的。它們可能的存在形式有無(wú)限多種，想要從中找到能夠產(chǎn)生我們所在的宇宙的高維空間形式，目前還沒(méi)有辦法。倫敦國(guó)王學(xué)院的邁克爾·杜夫說(shuō)：“這將理論物理學(xué)家分成了兩派。那些認(rèn)為我們最后將解決這個(gè)問(wèn)題的人面臨著逐漸增多的支持多宇宙論的反對(duì)派。因?yàn)榧热籑理論允許存在無(wú)限多種可能的宇宙，又沒(méi)有一個(gè)物理學(xué)原理來(lái)解釋到底為什么我們生存在我們的

宇宙中，那么，我們是否要接受人擇原理，承認(rèn)我們之所以觀察到今天的宇宙，只是因?yàn)槲覀冋蒙钤谶@樣一個(gè)宇宙中呢？也許，所有可能存在的宇宙實(shí)際上都是存在的，這才是物理學(xué)家對(duì)高維空間進(jìn)行探索之后，所得到的最令人震驚的結(jié)論。