科学家: 宇宙可能是十维的 黑洞可通往其他的宇
人类习惯了的三维空间只是宇宙九维空间的一部分,这听起来可能有点科幻味道。粒子物理学理论暗示,宇宙有九维度,黑洞可能是到达额外维度的钥匙。欧洲大型强子对撞机(LHC)的科学家们即将寻找这种理论的证据。
粒子物理学的一些理论暗示,宇宙包含的秘密远超人类已知的知识,这些未知的维度可解答从量子物理到引力等一系列问题。其中一个理论是宇宙膜理论,暗示多个维度存在于其他宇宙中。伦敦玛丽女王大学的物理学家克里斯怀特博士称膜理论属于范围更广的弦理论的一部分,弦理论试图解释如何用单一描述概括所有力和粒子。
(粒子物理学的一个理论暗示,事实上有九个维度,黑洞是可能是达到额外维度的钥匙,这意味着黑洞可能是通往其他宇宙的门户)
他表示这暗示自然界的基本要素不是粒子,可能是弦、平面和更高的维度,统称为膜。弦理论必定包括膜,其方程只在九维度空间而不是人类看到的三维空间才有意义。弦位于九维空间,加上时间这个另一维度,实际是十维空间。克里斯托弗加尔法德(Chrishe Galfard)在他的书中《宇宙在你手中(The Universe in Your Hand)》描述这种思想实验,预测如果人类能在这些维度之间旅行会是什么样的。
他在书中称你会看到,你所想象的可能是通过扭曲的时空隧道连接附近膜的黑洞,每个膜的重力都会吸引其他膜。你可能突然会想知道,在那些膜里是否有其他人类居住。黑洞能否成为地球人类与其他人类的通道?
(听起来很科幻,我们习惯了的三维空间只是宇宙一部分)
使用日内瓦欧洲粒子物理实验室(CERN)的大型强子对撞机,研究人员在寻找额外维度,其中之一就是微型黑洞。怀特博士表示如果有合适尺寸的额外维度,LHC可能制造出小黑洞。这些黑洞可能非常快地消亡,但会在探测器里留下辐射大爆发的痕迹。
有关更多维度的想法,在当前人类对物理学的理解中存在一些问题。例如,与所有其他力相比,引力为何如此微弱。一小块冰箱磁铁就足以制造出超过地球引力的电磁力。有种理论认为,人类感觉不到所有引力的作用,因为部分引力发散到了额外维度。
(日内瓦CERN的LHC)
暗示存在额外维度的理论预测,与原子有低能基态和高能态一样,可能在其他维度里有质量更大的标准粒子。怀特博士称为了让弦理论成立,也需要加入额外对称,即超对称,这也预测有新粒子的存在。寻找这些粒子就是LHC希望找到证据的方法。有关额外维度的证据也可通过制造微型黑洞来发现。
但即使发现了额外维度的证据,也不一定能证明弦理论或膜理论是正确的。一些科学家不相信它们的存在。大不列颠皇家协会(RIGB)的理论物理学家卡洛罗威利(Carlo Rovelli)在7月表示现在我没有看到存在其他宇宙的任何有力的证据。但LHC继续搜索寻找微型黑洞和新型粒子。
怀特博士称是否有积极的结果,要看是否存在有着LHC能看到的能量的膜或额外维度。如果LHC没看到任何东西,可以排除在某一能量级下存在额外维度或超对称。自从LHC开始后,一直定期公布新的制约因素,并在国际会议上报告。
如果发现,这些维度可能包含其他宇宙。LHC何时能发现这种证据还不知道。CERN发言人称我们无法预测何时有结果。但你们可以肯定,一旦我们有了上述问题的结果,我们肯定将告诉全世界。