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宇宙究竟是不是只有三维

2017-05-12 08:34 来源:科技日报

  第二看台

  据新浪科技报道,平行宇宙一直是天文学中的重大未解之谜。如今,科学家认为他们终于找到了一种寻找未知维度的方法。

  物理学家认为,引力波的变化可以改变现实,创造出未知的维度。由于各个维度中都存在引力,引力波将成为我们搜寻未知维度的绝佳途径。

  众所周知,人类生活在由长、宽、高构成的三维世界中。但物理学家一直相信,除此之外还有更多维度。引力是基本力中最弱的一种。专家们一直怀疑,这可能是因为部分引力逃逸到了其他维度中。马克斯普朗克引力物理研究所的研究人员古斯塔沃·卢西纳·戈麦斯表示:“如果宇宙中存在其他维度,引力波就可沿着任何维度传播,包括除三维之外的维度。” 为确定是否存在其他维度,该研究所的研究人员对引力波展开了调查。

  研究人员通过计算分析其他维度对引力波产生的影响,结果发现了两点奇怪的效应:高频率时会出现更多引力波,且引力波拉伸空间的方式也会有所变化。

  研究人员认为,若引力波穿越其他维度时,应出现更多高频率引力波。但目前的观测手段无法探测到如此高的频率,而是以低频率引力波为关注重点。因此探测高频引力波是一个不小的挑战。但他们也表示,引力波拉伸空间的变化应当更容易被探测出来。戈麦斯指出:“如果宇宙中存在其他维度,就会以一种与标准引力波全然不同的方式,使时空拉伸或收缩。”

  引力波如涟漪般在宇宙中穿行时,会将空间像橡皮筋一样拉长。这根“橡皮筋”形成的椭圆在恢复原状之前,一端会越拉越长、另一头则越来越短。但新的维度则使引力波可以以另一种方式拉伸空间,即所谓的“呼吸模式”。空间就像肺部呼吸时一样,除了拉长之外,还会扩张和收缩。戈麦斯表示:“我们将借助更多的探测器,确认宇宙是否存在上述‘呼吸模式’。”

  法国巴黎综合理工学院的埃米安·杜达斯博士表示:“我们已经从多个角度,对其他维度展开了长时间的探讨。引力波或将成为我们寻找新维度的转折点。”

  一些粒子物理理论认为,宇宙的实际内容比我们所见之物丰富得多,这些额外的维度或许能解决我们在量子物理学和引力等方面的诸多疑问。其中一项名为“膜理论”的理论认为,平行宇宙也许就隐藏在这些维度之中。“膜理论是弦理论的一部分,而弦理论试图用同一模型解释我们见到的所有力和粒子。”伦敦玛丽王后大学物理学家克里斯·怀特博士指出,“该理论认为,自然界的基本组成部分并不是粒子,而是弦、平面和更高维度的膜。弦理论只有在九维空间中才能成立,而不是我们观察到的三维空间。”

  克里斯托弗·加尔法德博士在《你手中的宇宙》一书中描述了在不同维度间穿行时会看到怎样的情景。“你会看到类似黑洞的结构通过扭曲的时空构成的管道将邻近的膜连接在一起,不同的膜通过引力互相吸引。”也许这些膜中生活着其他人类。黑洞会不会是连接各个世界的通道呢?这个问题还有待于未来科学家们的破解。

(责任编辑:王蔚)

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