細說神奇的【第五維空間】

2021-02-23 數學中國

【第五維空間是否存在】  

科學家們試圖通過粒子對撞機探索量子宇宙,重現約140億年前誕生宇宙的大爆炸後的情形。哈佛美女教授挑戰愛因斯坦,認為還有另一個神秘空間和世界存在……  

在哈佛大學的一間實驗室裡,一位女教授正在做一個核裂變的實驗。突然,她發現一個微粒竟然離奇地消失得無影無蹤。它會跑到哪兒去?女教授大膽提出一個新的設想:我們的世界中存在一個人類所看不到的第五維空間。  

這就是登上《時代》「100名最有影響力人物」之一,被公認為當今全球最權威的額外維度物理學家的哈佛美女教授麗莎·藍道爾。  

麗莎·藍道爾大膽的設想立刻引起了國際物理學界的震驚。要知道,根據愛因斯坦的廣義相對論,人類生存的三維空間加上時間軸,構成的是「四維時空」。於是,哈佛美女教授挑戰愛因斯坦的消息一時傳遍了全球。  

那麼,這個神秘的第五維空間到底是什麼?本報記者通過電子郵件聯繫到了這位美女教授麗莎·藍道爾。  

「在我的一次實驗中,一些微粒莫名其妙地消失了,我認為它們是跑到了我們看不到的另外的空間裡去了。它們其實離我們並不遙遠,只是很好的隱藏了起來。」麗莎·藍道爾說。  

藍道爾將這個「我們看不到的空間」稱為「第五維空間」。  

如果藍道爾所說的第五維空間存在,那麼為什麼我們會看不到它?藍道爾教授解釋說:「這個額外存在的維度非常微小,如果某些事物足夠的小,你就不能夠感受到它的存在。」  

中國科學院理論物理研究所的研究員李淼給我們打了一個比方。這就好比我們看來就是一根線的物體,如果用放大鏡觀察,就可以發現其實裡面還有另外的世界———裡面的纖維有粗有細,有不同的方向。  

這就是我們看不見藍道爾教授假設的第五維空間的原因,因為維度太小了。  

美女教授挑戰愛因斯坦「四維時空」  

麗莎·藍道爾的大膽設想震驚了國際物理學界。  

有觀點認為,這位哈佛美女教授是對愛因斯坦提出了挑戰。因為根據愛因斯坦的廣義相對論,我們的世界是「四維」的。  

李淼解釋說,「四維」是一個時空的概念。它是指人類存在的三維空間再加上一個時間。這是愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的概念。我們的宇宙是由時間和空間構成;時空的關係,是在空間的架構上,即在普通三維空間的長、寬、高三條軸外,又加上了一條時間軸。  

李淼教授是國內研究高度空間的專家之一,他告訴記者,藍道爾教授的研究應該說是愛因斯坦「四維時空」理論的延伸。研究高度空間是為了將我們現在所知道的力統一起來。比如電磁力和引力,因為在我們這個低維度空間裡看起來表現形式不同的各種力,在更高維度的空間裡可能就是一個力。  

第五維空間引出另一個未知世界  

在藍道爾教授的理論中,如果第五維空間真的存在,那麼很可能還存在著另一個神秘的三維世界。  

這就是說,我們人類生活在一個無限大的五維空間中,不過,我們只能感知到其中的四維———空間和時間,另有一個維度我們無法看見。然而,就在這五個維度共同組成的空間中,還有另一個不為我們所知的三維世界存在。  

藍道爾告訴記者,那個「世界」的物質組成將完全不同於我們所能感知的這個世界———其化學成分和存在的力與我們的世界全然不同。它唯一與我們分享的就是重力。只有重力產生的能量,可以穿梭於兩個不同的「世界」。  

目前,科學家們正在努力找出重力以外可以穿梭於兩個不同「世界」的其他物質。這樣一來,就可以找出存在於五維空間中的世界,甚至發現時光隧道。不過,藍道爾認為,人類目前還沒有能力離開賴以生存的這個世界。  

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