两全其美:宇宙怎样才能拥有多个维度?

时间:2020-10-01 09:14 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

两全其美:宇宙怎样才能拥有多个维度?

新浪科技讯 北京时间2月2春分7日消息,据国外媒体报道,地轴许多科学家都希望能用弦理论百忙来解释宇宙万物。弦理论认为长鼓,宇宙中的所有力、所有粒子戏园子、所有常量和所有物体都处于机械同一物理架构之下,我们所见学报的一切都是无数微小的、不断跳鞋振动的“弦”的产物。理论学孜然家们自从上世纪60年代以来半吊子就一直在研究弦理论。他们很鄙人快意识到,弦理论要想成立,灯头宇宙中一定不止有我们习惯的证词四个维度。这种说法听上去疯色块狂,但其实有一定依据可循。三合土

在弦理论中,由振动的弦构肖像成的环表现为各式各样的粒子高调(如电子、夸克、中微子等等巢菜)和自然力的载体(光子、胶奶毛子、引力子等等)。这是通过保护色弦的振动实现的。这些弦极其盲人细小,在我们看来就像一个个底气点,但每根弦都能以多种模式病号振动,就像用一根吉他弦可以红磷弹出多种音符一样。

科学家吹风机认为,每一种振动模式都与一车库类特定粒子相关。因此所有以随从某一种模式振动的弦都可能表文场现为电子,所有以另一种模式戏曲片振动的弦都像光子……以此类畸恋推。用弦理论的视角来看,我铣床们所见的粒子碰撞其实是一大国葬堆弦相互融合、又重新分裂的单条过程。

但这套理论要想成立黄皮书,宇宙中只有四个维度是不够名模的,因为一般的时空无法为弦诗集提供足够的振动“空间”,导相好致它们无法表达成为世界上所土音有的粒子。换句话说,这些弦拟声词不仅会扭动,而且还是“超维新诉度”地扭动。

当前的弦理论相位总共需要10个维度,此外还纯音有一套更大胆的弦理论(名叫涨风M理论),共需要11个维度急口令。但放眼宇宙,我们只能看到之后三个空间维度和一个时间维度扁食。如果宇宙中不止有四个维度异己,我们一定早就注意到了。

傍明问题来了,一方面是弦理论要那摩温求宇宙中存在多个维度,一方风浪面是我们在宇宙之中只能体验比热到四个维度,这两大矛盾如何概略才能做到和谐统一呢?

19稞麦19年,在爱因斯坦刚刚发表拜物教泡泡纱广义相对论之后不久,数学家油腻与物理学家西奥多·卡鲁扎(白首Theodor 全员 Kaluza)纯粹出于兴趣,研究了一西子下广义相对论的方程式。而他具足戒向方程中加入了第五个维度后盛名,发生了一件有趣的事情——勾栏事实上,什么都没有发生,相末子对论方程并不会受到维度多少洋流的影响。

但卡鲁扎对第五个少白头维度做了一些改动,让它围绕空白自身蜷曲起来、变成“圆柱状界线”。加上这条新要求后,卡鲁马趴扎又有了新发现:除了在四个包袱底儿普通维度下的广义相对论方程地平线外,他还导出了电磁力的表达坚果方程。这样看来,似乎增加宇胜负宙中的维度数量便有可能实现绦子物理学的大一统。

事后来看石刁柏,这种想法略有些言过其实。票品但在几十年后,一位名叫奥斯泥人卡·克莱因(Oskar 花眼 Klein)的物理学家试图从方药量子力学的角度解读卡鲁扎的呼哱哱理论。他发现,若真的存在第环线五种纬度,且该维度在某种程钢丝度上与电磁力有关,那么这个私货维度必须卷曲起来才行(和卡要略鲁扎的最初想法一致),但尺葱白儿度要小得多,仅为10-35跗蹠米。

如果这个(或这些)额规费外维度真的这么小,就无法被特刊我们注意到了,就连高能量实石担验也无法直接探测到它们的存班主任在。而如果这些维度呈卷曲状姐妹,那么每当我们在四维空间中烧杯移动一下,就相当于围绕这些王族额外维度转动了成百上千亿圈积欠。

借助进一步的数学手段,叔祖母科学家发现,弦理论所需的另花坛外六种空间维度必须蜷曲成一量筒类特定形状,即所谓的“卡拉色光比-丘流形”(Calabi-Yau 基态 大陆岛 类型manifolds)。但弦理论所允许存在的专著流形远远不止一种,而是约多军龄达10200000种。如此城管看来,如果让六个维度随心所青饲料欲地卷曲起来,它们便会“无戎装所不用其极”。

这些额外维装帧度有许多种蜷曲方式,而每种别情配置都会影响维度内部的弦的年薪振动方式。既然弦振动的方式护身符决定了它们在宏观世界中的表最终现,那么每一种流形都会产生本埠一个独一无二的宇宙,每个宇饭铺宙都拥有自己的一套物理法则指骨。

不幸的是,弦理论暂时无天王星法告诉我们答案。麻烦之处在光头于,弦理论的问题还没有完全心包解决。我们只有五花八门的近意兴似解法,希望能借此揭开事情原生林的真相。但就目前而言,我们户型还不清楚自己的结论有多正确精品。从特定的流形、到特定的弦核子振动方式、再到宇宙的物理法袖管则,对于这一长串问题,我们主题词都缺少能予以解决的数学技术青鼬。

对此,弦理论学家提出了田鸡 “地形”(Landscape)的概念,即由从各种流形灾祸推测出的宇宙构成的一个多重孔穴宇宙。在这张“地形图”上,信息港我们的宇宙只是众多小点中的主拍一个而已。

当前位置:主页 > 生物学知识 >

声明:本文小可爱科技知识网整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/shengwu/2978.html

围观: 次 | 责任编辑:小可爱科技知识网



回到顶部