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第十一章 物理学的统一(4 / 7)

内禀左旋性粒子存在,正如们观察到些粒子那样。不管是什原因,大量人很快开始作弦理论研究,而且发展称之为异形弦新形式,这种形式似乎能够解释们观测到粒子类型。wωw奇Qìsuu書còm网

弦理论也导致无穷大,但是人们认为,它们在种类似异形弦变体中会被消除掉(虽然这点还没被确认)。然而,弦理论有更大问题:似乎只有当时空是十维或二十六维,而不是通常四维时它们才是协调!当然,额外时空维数是科学幻想老生常谈;确,它们几乎是必不可少,因为否则相对论对人们不能旅行得比光更快限制意味着,由于要花这时间,以至于在恒星和星系之间旅行成为不可能。科学幻想办法是,人们可以通过更高维数抄近路。这点可用以下方法描述。想像们生活空间只有二维,并且弯曲成像个锚圈或环表面(图11.7)。如果你是处在这圈内侧边而要到另边去,你必须沿着圈内边缘走圈。然而,你如果允许在第三维空间里旅行,则可以直穿过去。

图11.7

如果这些额外维数确实存在,为什们没有觉察到它们呢?为何们只看到三维空间和维时间呢?般认为,其他维数被弯卷到非常小尺度——大约为1英寸100万亿亿亿分之空间,人们根本无从觉察这尺度。们只能看到个时间和三个空间维数,这儿时空是相当平坦。这正如个桔子表面:如果你靠非常近去看,它是坑坑洼洼并有皱纹;但若离开距离,你就看不见高低起伏而显得很光滑。对于时空亦是如此。因此在非常小尺度下,时空是十维,并且是高度弯曲;但在更大尺度下,你看不见曲率或者额外维数。如果这个图像是正确,对于自愿空间旅行者来讲是个坏消息,额外附加维实在是太小,以至于不能允许空间飞船通过。然而,它引起个重要问题:为何是些而不是所有维数被卷曲成个小球?也许在宇宙极早期所有维都曾经非常弯曲过。为何维时间和三维空间摊平开来,而其他维仍然紧紧地卷曲着?

人择原理可能提供个答案。二维空间似乎不足以允许像们这样复杂生命发展。例如,如果二维动物吃东西时不能将之完全消化,则它必须将其残渣从吞下食物同样通道吐出来;因为如果有个穿通全身通道,它就将这生物分割成两个分开部分,二维动物就解体(图10.8)。类似,在二维动物身上实现任何血液循环都是非常困难

图11.8

多于三维空间维数也有问题。两个物体之间引力将随距离衰减得比在三维空间中更快。(在三维空间内,如果距离加倍则引力减少到1/4。在四维空间减少到1/8,五维空间1/16,等等。)其意义在于使像地球

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