科學家:宇宙空間維度遠超三維,黑洞或是通向其他維度的通道
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粒子物理學認為空間共存有至少9個維度,而存在於第三維度中的所謂「黑洞」可能是研究並理解這一現象的關鍵,或許通過黑洞不同維度的物質和能量能夠彼此交換。
如今,工作在歐洲大型強子對撞機的科學家們正用實驗一步一步揭開這一謎團背後的答案。
隨著人類對於粒子研究的深入,越來越多的理論開始認同除了我們所處的三維空間外,還有很多我們尚未踏足過的地區,對其他維度的探索是尋找宇宙終極理論必不可少的一步。
在眾多理論中有一個被稱之為「膜理論」的著名理論,它認為,每一個維度的背後很可能都代表著一個或者多個宇宙的存在。
英國皇后大學的物理學家克里斯認為:「膜理論是『弦論』的一部分,其意圖主要是將已知的四大基本力與所有已知的基本粒子統一到一個單一的概念下。
」他表示:「在膜理論下,宇宙中所有的力與粒子都是由弦以及『膜』等的高維概念,它必須在9個維度的前提下方程才能夠成立。
」
如果將時間也算作一個唯獨,那麼我們便認為組成宇宙的時空存在10個維度。
在位於瑞士日內瓦的大型強子對撞機工作的科學家,正在竭盡全力搜尋周圍空間中那些高維宇宙存在的蛛絲馬跡,微型黑洞就是他們研究的對象之一。
研究人員指出,如果尺度合適,通過強子對撞機科學家們就能夠創造出一個類似尺度的微型黑洞,儘管它會在很短的時間內「蒸發」,但是位於對撞機內部的探測器會記錄下強烈的輻射。
目前我們所掌握的知識遠遠不足以解釋宇宙中形形色色的現象,我們都無法解釋為何質量巨大的地球產生的引力都比不上一塊小小的磁鐵產生的電磁力。
有人認為,之所以在四種基本力中引力最弱,是因為我們所感受到的引力並非真實的引力,它有一部分散發到其他的維度中了。
他們認為,基本粒子在那些維度的存在就像是原子在不同能級下激髮狀態,在那些額外的維度中可能存在著基本粒子的放大、縮小版本。
科學家表示,如果想要弦論完美地貼合,還需要引入一種被稱為「超對稱」的額外性質,這就表示著還有新的基本粒子存在。
尋找這一新的基本粒子也是大型強子對撞機尋找額外維度的工作之一。
即便研究者們在微型黑洞以及超對稱粒子的研究中都有突破,也並不意味著弦論或者膜理論的正確,事實上很多科學家並不信那些理論,認為它們是荒紐的。
就像英國物理學家洛維里說的:「在可預見的未來,我們不會得到什麼特殊的有關高維宇宙的證據。
」
如英國理論物理學家卡洛·洛維理(Carlo Rovelli)指出的那樣,他說:「在現在這一階段,我還看不到任何強有力的證據證明存在其他的宇宙。
」
不過這並不阻礙大型強子對撞機的搜尋之路。
歐洲核子中心發言人表示:「儘管我們無法確認是否能夠找到它們,但是我們能夠確定,一旦有所突破,一定會在最快時間公布。
」