弦理論告訴我們,在我們熟知的四維度空間之外還有其他的額外維度,那麼這些額外維度在哪裡呢?物理學家告訴我們,如果我們能縮小數十億倍,我們就能發現那個微小捲曲的維度,存在於宇宙每個角落,就像螞蟻在電線上的探險一樣探索額外的維度。
認為另一維度處處存在的想法就是弦理論的核心。事實上,弦理論的數學計算要求不止增加一個維度,而是要再增加六個,扭轉捲曲的複雜微型結構!
我們在討論額外維度時,字面意義上的多維空間跟我們平時看到的空間維度是一樣的,唯一的不同就是它們的形狀,但是那些微小的額外維度是如何捲曲成的獨特形狀,它們對我們的日常生活有什麼影響嗎?
根據弦理論,形狀決定一切。如果我們能縮小到可以進入弦理論預言的微小六維結構裡,就能看到那些額外的維度是如何扭轉彎曲相互交疊的,甚至看到弦這一構成宇宙的基本要素是如何運動和振蕩振蕩的,這可能是解開宇宙深層奧秘之一的關鍵。
宇宙間的四種作用力近乎完美的組合在一起,構建起目前我們所見的一切,任何一種力微小的變化,造成的結果將天差地別。舉個例子,如果增大電磁力的大小,原子間的斥力就會增大使恆星發光的核熔爐會分裂,恆星包括太陽就會消亡,我們所熟知的宇宙也將不復存在!
那麼到底是自然界的什麼如此精確地制定了四種力的規則呢?
答案也許就是弦理論的額外維度,那些微小的捲曲的由弦理論預言的六維形體引起一條弦以一種精確的方式振動,從而產生光子;另一條弦以另一種精確的方式振動產生了電子。根據弦理論,那些極小的額外維度的形狀可能決定了自然界的恆定,維持宇宙間弦樂交響曲的和諧!
20世紀80年代中期,弦理論的發展勢不可擋。但在幕後,這一理論卻是一團亂麻。多年以來,弦理論已經頗為成功,它不再只是單一的,而是形成了五種版本的理論,每個都建立在弦和多維空間的基礎上,但在細節方面,五個理論並不統一。
有的版本裡,弦是打開的線,有的版本則是閉合的環,一些版本甚至需要26個維度,每個版本看起來都證據確鑿,但究竟哪個才能正確描述宇宙呢?
如此局面對於弦理論學家來說有些尷尬,因為一方面我們希望弦理論就是對宇宙的終極描述,另一方面弦理論有如此多的版本,但是宇宙只有一個,理論也應該只有一個,而不是五個。弦理論似乎再次陷入迷霧,很多物理學家放棄了這一領域。弦理論會被證明是「萬物至理」嗎,或者僅僅是「無稽之談」?答案最終或許必須用實驗來證明才能有最終定論!