世界经理人科技频道(tech.icxo.com)报道:伸出两根手指,你能捏住多少个宇宙?这个问题问得好像有点荒唐,不过答案却可能超乎你的想像。也许在你的手指之间,就存在着许多直径不超过1毫米大小的宇宙!这些宇宙不是我们周围的这个广袤的宇宙,它们无法被我们的双眼看到,但是我们依然能够感觉到它们的存在。
我们怎么知道它们真实地存在呢?答案是:万有引力。
虚弱的万有引力
最近几年,一个原本被认为荒谬的假说逐渐成为最热门的物理学理论。美国加州大学伯克利分校的阿卡尼•海门德和他的同事一起建立了这个理论(很遗憾,这个理论还缺少一个吸引眼球的名字),用来解释为什么粒子物理学的经典模型能够统一几乎所有的力,却独独除了万有引力。
万有引力与电磁力、核力的重大差别是力的大小。虽然日常生活中,我们感觉万有引力很强大,如果我们从高处自由下落,我们会摔伤。其实,同电磁力比起来,万有引力小得可怜。全部地球的质量产生的引力作用在一根针上,才让这根针在桌子上安静地躺着,可是我们只需要拿一小块磁铁从上方靠近针,就能将它轻松吸起。
正是由于万有引力太微弱,因此很难研究它与其他几种基本力的关系。在一些巨型的高能粒子对撞机上,人们通过实验已经证实,电磁力和核力其实是一种更基本的力的不同方面。可是,通过理论计算人们发现,要想在对撞机实验中检验万有引力是否也属于更基本的力,需要的能量大得惊人,恐怕自从宇宙大爆炸以来还从来没有出现过那么高的能量。
穿越不同宇宙的引力
因此,阿卡尼•海门德建议我们,换个思路来考虑一下吧!万有引力是否真的如表现出的那样微弱,还是它和其他力一样强大呢?是否万有引力与电磁力和核力不同,它并非我们这个三维空间加一维时间的世界的产物?如果万有引力是其它更高维世界中的“孩子”,我们就只能感受到这个力的一部分影响,万有引力比其他力微弱也就能够理解了。
利用数学,人们可以很轻松地描述多维空间,不过我们人类的大脑却无法想像超过三维的世界,因为我们的眼睛每时每刻输入的图像信号使我们的脑子“僵化”了。不过,想像低维空间倒是满轻松的,比如一根直线构成的一维世界。因此,让我们用一维世界的场景来打个比方。
光量子是负载着电磁力的量子微粒,假设它可以在我们想像的一维世界中运动,它只能向前或向后运动,因此完全束缚在这个世界里。在这个世界周围,也许还有其他的一维直线构成的相似世界,可是,由于光量子无法侧向移动,也就无法跳出一维世界,因此它“看”不到周围的那些一维世界,也感受不到另一个世界的影响。除非它成为有办法进入二维的平面世界,它才能“看”到另外的世界,然后在自己的那个世界的报纸上宣布:“我发现了一个新的宇宙!”但是很遗憾,光量子的性质决定了它不能超越自己的宇宙。
再来看看引力子在一维世界中的情形,它被假设成负载着万有引力的量子微粒。光量子无法逃离自己所处的世界,但是引力子却可以!理论上,引力子的作用可以超出它自己的宇宙,去影响旁边的宇宙,让其他宇宙也感觉到引力的存在。这是引力的特性所决定的。
现在回到我们的宇宙,三维空间加一维时间的世界里,从道理上说,我们不仅能感受到我们自己宇宙中的引力,我们还有可能受到其他维度的宇宙中的引力的影响,虽然那些宇宙我们无法直接看到,但是它们的引力完全能够影响我们的世界。