《超空间》1910

从时间的时序到平行宇宙,近期开始关注物理前沿的一些读物。非常有意思的科学读物,本身也是非常有意思的话题。我们生活的世界之外会有更高维度,更多可能。

事实上,过去总共发生过5次动物和植物生命的大灭绝。假如我们将那些尚未被完全证实的大灭绝加入进来,则会得出一个显而易见的模式——地球上每2600万年左右将会发生一次大规模的物种大灭绝。古生物学家戴维·劳普(David Raup)和约翰·塞普科斯基(John Sepkoski)表明,如果我们画出任何给定时间地球上已知物种数目,那么,这张图将显示出,地球生命形式的数目每2600万年呈现一条陡峭的下降线,就像时钟一样准确。这张图显示出,过去的2.6亿年中有10次这样的循环。

可怕的科学史实。

不幸的是,爱因斯坦方程不适用于“极小距离”和“极大能量”条件下的演算。当距离小到10的负33次方厘米时,量子效应取代了爱因斯坦的理论。因此,要解决“时间始于何时?”这个哲学问题,就必须引入十维理论。

卡鲁扎-克莱因(Kaluza-Klein)进行的计算机演算和超弦理论表明:在宇宙创生之后,四维宇宙的膨胀是以六维宇宙的牺牲为代价的。因此,四维宇宙和六维宇宙的终极命运是互相联系的。假设这个观点是正确的,当我们自己的四维宇宙坍缩时,我们的六维孪生宇宙则可能正在膨胀。在我们的宇宙坍缩到无之前,智慧生命可能会认识到那个六维宇宙此时正是开放的,并找到一个办法来利用这一事实。

弗罗因德提醒我们,探测第十维度所需的能量是我们的最大的原子加速器所产生的能量的1000万亿倍。在实验室创建一个婴儿宇宙需要的温度是1×1027摄氏度,远远超过我们能提供的温度。

大爆炸之前,我们的宇宙是一个完美的十维宇宙,一个可能实现超时空旅行的宇宙。然而,这个十维度宇宙是不稳定的,它最终破解为两个宇宙:一个四维宇宙和一个六维宇宙。我们生活的宇宙即是在这次宇宙灾难中诞生的。我们的四维宇宙爆炸式膨胀,而孪生的六维宇宙剧烈收缩,直到它收缩到无穷小。这也许解释了大爆炸的起源。这个理论预言,我们的宇宙有一个矮人双胞胎,一个伴宇宙。它卷曲成一个六维的小球,其尺寸太小,我们无法观察。这个六维度的宇宙并非是我们世界无用的附属物,它最终极可能成为我们的救赎。

十维宇宙的猜想。

目前为止,我们探测到的最有活力的宇宙射线的能量为10的20次方电子伏特。这个数字是一个令人难以置信的能量,比超导超级对撞机可产生的能量还要高1000万倍。这个能量比探索第十维度所需的能量小1亿倍。宇宙的一些已知性质,但仍然存在一个实际问题——我们什么时候可以利用超空间理论的威力。有如下两种可能性:1.等到我们的文明掌握了比我们今天能掌握的能量大万亿倍的能量的时候。2.遇到已经掌握了操纵超空间技艺的地外文明的时候。

能量依然是个核心问题。人类文明掌握的能量和要探究的比,还有着千万倍的差异。

作为类比,我们用三维立方体做实验。虽然一个平面居民不能想象这个立方体的全部,但对我们来说,可以在三维中将这个立方体解开,这样就出现了一个呈“十”字形的六个正方形的系列。当然,一个平面居民不能组装这些方形并将其制成一个立方体。在二维中,每个正方形之间的接缝是僵硬的且不能移动的。然而,这些关节在第三维度却很容易弯曲。一位见证这一事件的平面居民会看到方块消失了,在他的宇宙中只留下一个正方形。总起来说,辛顿的贡献是他推广高维图形所用的三种方法:考查它们的影子、横截面、解开体。直到今天,这三种方法仍然是专业数学家和物理学家在他们的工作中概念化高维物体的方法。

现在让我们想象在一个关闭的房间中香烟的烟的运动。因为烟的分子按照热力学定律会扩散到房间中每一个可能的位置,我们希望确定是否存在一些没有烟分子的三维空间区域。然而,实验结果告诉我们,并不存在这样的隐藏区域。因此,如果第四空间维度确实存在,它只能比烟分子的尺寸更小。如果第四空间维度确实存在,它一定是难以置信的小,甚至比原子还小。这是辛顿的哲学,即我们三维宇宙中存在的所有物体都存在于四维宇宙中。但四维宇宙又是如此之小,小到任何实验都不能观察到它。

非常有意思的思想实验,四维宇宙是比三维更小的存在。

黎曼工作的核心是,他认识到在高维空间中物理法则将被简化,这正是本书的主题。 黎曼得出结论,电、磁和引力皆是我们的三维宇宙在看不见的第四维皱褶引起的。因此“力”本身并不存在,它只是几何变形引起的表观效果。

黎蔓的工作证明了更重要的另外一件事:降维打击的重要性。

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