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宇宙次元:多维时空的真实存在

时间:2023-07-08|浏览:225

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科幻小说常常描绘多维空间转换的情节,而在现实中,人们也经常怀疑多维空间是否真的存在。

我们所生活的三维空间宇宙,是否只是一个更大结构中的一小部分?我们是否能够像科幻电影中的角色一样,在时光隧道中自由穿梭?是否有可能有来自另一个时空的人或物,无意或有意地进入我们人类所处的时空中?

近年来的物理学研究表明,这种时空转换的情节可能不仅仅存在于科幻故事中。一些世界知名的物理学家认为,多维宇宙可能存在,并由人类所生存的这个原子世界和许多其他原子世界组成。

这个想法最早由德国物理学家卡路扎于1921年提出。卡路扎认为,我们通常认为是电磁场力场的东西,实际上是四维空间中重力场的一部分。因此,无线波只是第四维空间中的微波,而这个我们无法看到或触摸的第四维空间就是时间。由于卡路扎提出了一维空间的理论,加起来就有了五维空间。

卡路扎的理论并不是虚构。因为只有在五维空间的形式中,爱因斯坦的重力场理论(四维空间)和麦克斯韦的电磁理论才能完美地契合。因此,数学界对卡路扎的假设颇为认同。

这是科学界的推论结果。然而,对于一般人来说,我们最困惑的是,如果第五维空间真的存在,为什么我们毫无察觉呢?瑞典物理学家克林提出了一种解释,认为第五维空间可能是非常微小的,以至于我们无法察觉。可以打个比方来说明,就像远处草地上有一根管子,在远处看起来像一根一维线,但近看则是一个细细的圆柱体,线上的每个点实际上都是一个圆。克林认为,卡路扎的第五维空间就像许多个小圆,我们遥远地看,只能看到组成一条线的点,却看不到圆的存在。

20世纪20年代,物理学家发现了两种新的力场,即强核力和弱核力。近年来的各种新证据表明,这四种力场——重力、电磁、强核和弱核——彼此相互影响,而不是独立存在。因此,卡路扎的理论需要进行扩充。

换句话说,五维空间已经不足以涵盖所有的力场。由于核力场比电磁力场更为复杂,物理学家估计才需要至少十一维空间才能解释一切。也就是说,除了我们所处的三维空间和时间之外,还有七个维度的空间是我们完全没有意识到的。

科学界面临的难题是,面对如此微小的多维空间,如何证明它们的存在。需要的能量要是比核弹还要多亿倍,才能揭示这些微小世界。然而,在地球上是没有这种能量的。这样惊人的巨大能量,只有在宇宙大爆炸中才能出现,多维空间也只有在大爆炸瞬间才能存在于宇宙中。

这个理论非常吸引人,所有存在于太空中的维度都是平等的。原始宇宙拥有十一个维度的时空,然后发生了变化:三个空间维度迅速膨胀,形成了我们现在所见的宇宙;而其他七个维度则退缩到了我们的视觉之外,进入了所谓的“超时空”或“多维空间”。现在,这些“超时空”以核力和电磁力的形式出现,只留下了重力以及我们能感知到的时间和空间。

如果这个说法是正确的,那么这七个额外的维度虽然肉眼无法看见,但通过我们观察到的太空现象,仍然可以证明它们在原始宇宙活动中的确存在过。许多我们所熟悉的宇宙结构,都是宇宙最原始痕迹的产物。这些结构似乎来自十一个维度空间世界,是我们目前所处的三维空间突显前,那片混沌宇宙中的化石。

也许我们不能像科幻小说中的角色那样自如地在其他维度中穿梭,但我们的身体结构中却隐藏着那些维度存在的痕迹。

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