十维——弦论的世界本文转自：北京邮电大学出版

本文转自：北京邮电大学出版
也许物理学家从更高维度带回的最石破天惊的想法就是所有可能的宇宙都存在。
十维，我们终于踏上了弦理论神话的国土。尽管针对弦理论的刻薄评论非常多，但它仍是目前尝试统一量子力学和广义相对论的最热门理论，也是万有理论最热门的候选人。该理论认为，构成物质的粒子和传递相互作用力的粒子都是由弦构成的，弦的不同振动模式对应于不同的粒子。弦是一维的，它在由一维的时间和九维空间构成的十维时空中振动。
为什么是十维呢？因为该理论在较少维数时行不通。物理学家迈克尔·格林和约翰·施瓦兹于1984年指出，在更少的维度中，在小到10-35米的普朗克尺度上，数学上的反常会导致时空存在剧烈的量子涨落，这种量子效应会破坏理论的对称性，从而使理论不再自洽。
这些并不意味着10是个有魔力的数字。事实上，在更早的时候，有一种弦理论基于26维世界——现在，这种理论已经被淘汰了。目前有5种完美自洽的十维弦理论，它们都能解释我们宇宙的存在，没有哪一种理论比其他理论更正确。这些不同的理论可以被统一成一个更宏大的理论——十一维的M理论，而这5种弦理论只是M理论在某些情况下的特例。

文章图片

文章图片

M理论认为，其他维度非常小并且高度卷曲，以现有的手段还没法观测，但它们卷曲存在的形式是特定的。它们可能的存在形式有无限多种，想要从中找到能够产生我们所在的宇宙的高维空间形式，目前还没有办法。伦敦国王学院的迈克尔·杜夫说：“这将理论物理学家分成了两派。那些认为我们最后将解决这个问题的人面临着逐渐增多的支持多宇宙论的反对派。因为既然M理论允许存在无限多种可能的宇宙，又没有一个物理学原理来解释到底为什么我们生存在我们的
【十维——弦论的世界】宇宙中，那么，我们是否要接受人择原理，承认我们之所以观察到今天的宇宙，只是因为我们正好生活在这样一个宇宙中呢？也许，所有可能存在的宇宙实际上都是存在的，这才是物理学家对高维空间进行探索之后，所得到的最令人震惊的结论。