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《科学》杂志介绍多维空间的存在 转 2002年08月19日  

2010-12-13 22:59:41|  分类: 探知 |  标签: |举报 |字号 订阅

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作者:曲志卓

  在普通人对另外空间的存在还或信或疑的时候,大多数物理学家已经逐渐地接受了它。《科学》(Science )杂志在今年五月第296卷上发表了一篇题为《时空,卷曲的膜和隐藏的维度》的综述性文章,简要地介绍了多维空间的概念。

 

  如果有人问,在环视四周时你能看到多少个维度,任何人都会回答“四个: 三个空间维度和一个时间维度。”的确,四个数字就足以描述和确定任何发生在宇宙空间的事物了。但是为什么是四个呢? 四这个数字来自何处? 在西方科学史上,科学家们都认为这没有什么好问的,时空本来就只有四个维度。然而,当八十七年前,爱因斯坦的广义相对论把四个维度合并在一起,形成了时空这个概念的时候,科学家才意识到时间和空间并不是绝对的,宇宙实际上是有涨落,可延展的,它可以象橡皮球一样被拉长,压缩,弯曲,在某些地方空间甚至可以把自己卷曲成诸如黑洞这样的奇异天体。

 

  文章说,在研究宇宙结构的演变时,科学家们发现,人们没有任何理由说时空必须是四维的,并且从数学的角度来说,多维的时空更容易被描述。那么他们为什么不应该存在呢?实际上,和很多人的直觉相反,许多物理学家已经证明了多维时空的存在不仅是可能的,而且为了保持对时空描述的一致性,它们必须存在。举例来说,在二十世纪七十年代,为了把相对论和量子力学统一在一起,物理学家们发明了当代物理学中最尖端的超弦理论,在这个理论中,构成我们宇宙的最基本的粒子是一些被称之为“弦”的极微小的亚原子物体。弦论同时告诉人们,我们生活的这个空间实际上应该至少有十个维度,其他六维紧紧地卷缩在一起,由于其极为微小,人们无法用通常的方法探测到它们。

 

  文章认为,人们之所以感觉不到多维空间的存在,是因为人们的视场(Field of View ) 被限制在一个低维的膜中,而这个低维的膜被镶嵌在更高维的膜中。这些膜之间一次又一次的激烈碰撞产生了一系列的大爆炸,从而演化出多重宇宙结构来。在此之前,一篇发表在《自然》杂志2001年6月第411卷的文章也同样认为,我们这个宇宙只是多维空间的一层膜,多重的宇宙是以多层膜的形式存在于一个多维的超空间中。这些另外的时空可能只有原子大小,也可能无限大,我们可能探测不到它们的存在,但它们却对我们这个宇宙的物理现象产生深刻的影响。

 

  西方科学到了现代才逐渐认识到了多维时空的存在,而在我们古老的东方,尤其是在修炼人的眼里,多维时空早已经不是什么新鲜的概念了。历史上有许多记载,修炼的人能够看到另外空间中存在的物体、生命,甚至有些修炼人自己还能够遁入另外的空间中。当代科学的许多发现,诸如遥视等特异功能也都一再证实了这一点。看来,要真正认识多维时空的结构与特性,人们不仅需要现代科学,而且也需要在古代东方的修炼文化中寻求更深刻的智慧。

 

参考资料
1. Ian Osborne, Linda Rowan, and Robert Coonts (2002) Spacetime, Warped Branes, and Hidden Dimensions, Science Vol.296, May 24, 2002, pp.1417.

2.Nature, June 28, 2001 Vol.411.

 

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