世界是十維的，「看見」其他6個維度

2007-02-07 18:51

我們的世界是十維的，但我們卻只能看到三維空間和時間維度。一項新的研究表明我們可能發現另外6個維度的形狀並「看見」它們。

 由電腦繪製出來的十維幾何體

其他6個維度在哪裡？

「弦論」又叫超弦理論或「萬有理論」，該理論認為，宇宙中所有的物體都是由微小的、振動的能量弦所構成。該理論是囊括了從廣袤星系到亞原子微粒在內的所有物體的物理學規律。儘管科學家們還在為這個理論爭論不休，不過，更多的只是修正而不是駁倒它。

以「弦論」的觀點來看，我們的世界並不完整。除了三維空間和時間之外，「弦理論」預測還應該存在另外6個空間維度。這些「隱藏」的空間維度以極其微小的幾何形狀捲曲在我們宇宙的每一個點中。

據外國媒體最新報導，一項新的研究表明我們可能已經發現另外那6個維度的形狀，並且通過解密它們對130億年前宇宙大爆炸釋放的宇宙能的影響來「看見」它們。

這種觀察6維形狀的方法被發表在2007年2月2日的《物理評論快報》上。這種方法證明物理學家能夠通過實驗數據來觀察這些難以捉摸的維度形狀特徵。6維空間的存在是證實「弦論」的主要方面。

「不過你也不用為看不見10維的世界而感到擔憂，」威斯康星大學麥迪遜分校的物理學家Gary Shiu說，「因為，我們的大腦習慣於只是三維的空間，而對於其他六維空間結構卻很難感知。雖然科學家們利用計算機模擬出了類似的6維幾何體，但沒有人能夠確切的知道他們的形狀到底是怎麼樣的。」

根據「弦論」，6維空間可以接納任何可能的形狀，而且任何形狀都與其自身的世界相一致，具有其自身的物理學規律。

他們從太空中找到靈感來追蹤其他6維空間

康奈爾大學的物理學家Henry Tye說，對我們的世界來說，「大自然選擇了一樣東西，那我們就想知道它是什麼樣子的。」

Shiu說，用我們通常的觀察方式根本無法觀察或測量6維空間的形狀，因為它們非常的小。這使得要驗證這個「弦論」的決定性因素變得很困難。「你可以提出各種假設，但必須用實驗來證明它。現在的問題是我們如何來驗證它。」

Shiu和研究生Bret Underwood從太空中尋找靈感。

在宇宙大爆炸後的極短時間內，當這個六維空間是一個高度濃縮著質量和能量的微小的一點時，它在宇宙中具有最強的影響力。Shiu的觀察方法就建立在這種理論基礎之上。

Shiu說：「我們的想法就是回到那個時候看看到底發生了什麼事情，當然我們不可能真的回去。」

因為缺少必要的時間機器，他們使用了另外一個最好的東西，一幅宇宙大爆炸釋放的宇宙能量圖。這種爆炸釋放的能量在隨後的130億年裡其實都沒有發生變化，它可以被衛星捕捉到，比如美國的威爾金森微波各向異性探測器。通過繪製出宇宙能量圖可以幫助我們對宇宙的雛形有一個大概的印象。

Shiu解釋說，正如一個影子可以大致反映一個物體的形狀一樣，太空中宇宙能的結構也可以表現出6維空間的形狀。

為了學會如何從宇宙圖中發現六維幾何體的標誌，他們採用了逆推法。他們選擇了兩個不同類型的數學幾何模型，然後計算出這兩個幾何體在宇宙中所描述出來的能量圖。當他們將這兩幅圖進行比較時發現了細微卻十分重要的區別。

他們的結果表明特殊的宇宙能形式能夠攜帶著6維形狀幾何體的重要線索。Shiu說，雖然目前將他們的發現與我們的宇宙進行比較的數據還不夠精確，但未來的實驗應該能夠更加敏感的檢測出不同幾何體之間的微妙區別。

隨著技術的提高，人們可以捕捉到更加精細的宇宙能量圖，或許可以幫助科學家揭開宇宙能量圖的密碼，並且確定適合我們宇宙的唯一幾何學。

Tye說：「假如這種形狀可以被測量，那麼它就可以告訴我們‘弦論’是正確的。」