資料來源:大紀元新聞
2005年1月10日
這是一個設想的六維空間在二維空間
的投影,被稱為Calabi-Yau shape。
該圖顯示了空間內部的折疊和彎曲。
空間的彎曲和折疊有可能行成不同空
間之間的捷徑-蟲洞(worm hole)。
(大紀元資料室)
作者﹕華一編譯
【大紀元1月10日訊】根據超弦理論 (The String Theory) ,世界
上萬事萬物都是由(幾乎是)無窮小的超弦子構成,由此可以形成
很多其大無外、其小無內的不同的空間。這些空間有可能同時同地
存在,但人卻不能察覺。目前這個理論的最大貢獻是,在理論上統
一了四大物理力-萬有引力,強核力,弱核力,和電磁力,所以又
叫萬事萬物的理論(A theory of Everything)。統一四大物理力是
愛因斯坦生前的最後一個夢,也是令當今所有物理科學家頭疼的命
題。有人認為這一理論有可能是科學和宗教(尤其是佛教)對宇宙
的認識的交接點。
目前,超弦理論似乎沒有試驗可以證明。但 Nima Arkani-Hamed
認為他可以找到一個方法來測試超弦理論『Nature 433, 10 (06
January 2005)』。實際上指的是證明該理論所預測的宇宙中其他
隱藏的空間的存在。
萬有引力被普通人認為是想當然的力,但科學家是測不到萬有引力
的,因為萬有引力弱到幾乎不存在。究竟萬有引力跑到哪裡去了?
超弦理論是解決這個問題的唯一希望。
超弦理論研究者 Nima Arkani-Hamed 希望粒子碰撞試驗將可以表
現萬有引力漏到了另外隱藏的空間。
其他科學家認為這個試驗計算可能要幾十年,甚至是不可能的。
但Nima Arkani-Hamed, 哈佛大學的物理學家說,2008年就
可以實現。這一年,他可以從歐洲核子中心大型強子對撞機(Large
Hadron Collider) 那裡取得數據。如果Nima 是對的,這個試驗
將是第一個科學證據支持超弦理論。
超弦理論誕生於1980左右,試圖回答物理學界長期困惑的問題,為
什麼萬有引力比所有其他三個物理力都要弱,弱到測不到。超弦理
論學家設想,如果萬事萬物都是由非常非常小的超弦子構成,理論
學家就可以有一個模型統一四大物理力,並且解釋宇宙不同的空間
構成,其中包括11維和26維空間。 有的無窮大,有的無窮小
。但遺憾的是超弦子太小太小,小到只有原子核的億萬萬分之一,
難以證實。所以批評家說,超弦理論是哲學不是科學。
Arkani-Hamed希望探到超弦理論所預測到的另外空間。1998年
,Arkani-Hamed發表文章說,宇宙間有的空間小到只有毫米級
(N. Arkani-Hamed, S. Dimopoulos and G. Dvali Phys.
Lett. B 429, 263-272; 1998)。 這麼小的空間在我們居住的三
維空間根本測不到。
我們所知道的萬事萬物都被局限在三維空間的時空概念理,但萬有
引力可能不遵守這個規律。超弦理論理論學家認為,萬有引力可能
會漏到其他空間去。如果真如此,萬有引力在觀察中的不可預測的
變化也許能提示這些隱藏的空間的存在。
Joe Lykken是費米試驗室的理論物理學家,他說,這是我們這個
領域的分水嶺。過去沒有人能做有關超弦理論的試驗,現在很多人
都想在小範圍嘗試。
Arkani-Hamed是兩個伊朗物理學家的兒子,生在休斯頓,長於波
士頓。他們在1979伊朗革命後返回故鄉。當宗教極端分子控制
政府後,他們被迫逃到土耳其,父親也被迫轉為地下。回美以前,
Nima在多倫多住過一段時間。
從小Arkani-Hamed 就喜歡物理,但不喜歡超弦理論,認為它深奧
難懂。但在多倫多大學開始學習量子物理時,他轉變了,因為這個
理論奠定了高能物理的基礎。他仔細地研究這一理論,覺得超弦理
論屬於更高一個層次的學說,遠遠超過當今任何一種學術理論。他
說,「顯而易見,這裡有很深的奧秘。」
Arkani-Hamed最後說,如果我們的試驗被證實,那將是三百年來
科學界最大的發現。
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