中财网沈阳朝鲜间谍:科學家尋找新宇宙維度 宇宙可能存在十維
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/30 12:21:27
科學家尋找新宇宙維度 宇宙可能存在十維
左邊是二維宇宙圖，右邊是三維宇宙圖。(資料圖) 中評社香港3月15日電／外國媒體報道，按照目前公認的科學理論，宇宙是由三維立體空間和作為第四維的時間共同構成的。但美國維吉尼亞州立大學的科學家日前稱，他們目前正在尋找上述四維之外的其它宇宙維度。
這聽上去似乎像是電影《陰陽魔界》中的一個片段，負責該研究項目的研究人員有維吉尼亞理工大學理學院物理副教授約翰-斯蒙尼迪和研究生邁克爾-卡維克。卡維克說：“我們正在探索一種理念，即除了目前我們已知的空間3維和時間1維外，宇宙還有一個令人察覺不出的小維(約是1納米的十億分之一)。這個額外的維可能是捲曲的，處於一種類似宇宙大爆炸時整個宇宙所處的狀態。”
搜尋工作已經啟動
研究小組目前正在尋找小型原始黑洞，這些黑洞爆炸時可能會產生地球可以探測到的無線電脈衝。它們之所以被稱為原始黑洞，是因為它們是伴隨宇宙伊始所產生的。科學家們認為，黑洞會隨著時間的流逝蒸發，由於質量的不斷丟失而收縮。一個比額外維大的黑洞可能會抱合起來，就像一個軟管外纏繞的厚橡皮圈。當一個黑洞收縮到額外維的大小，這個黑洞就會伸展得非常纖細，然後猛地折斷，導致爆炸，接著爆炸就可能會產生無線電脈衝。
在美國國家科學基金會的許可下，維吉尼亞理工大學的研究小組正在準備位蒙哥馬利縣架設起一台8米波長的瞬變陣列射電望遠鏡，在天空中搜尋來自300光年外爆炸發出的無線電脈衝。在北卡羅萊納州西南部，研究小組已經設立一了個類似的望遠鏡，進行了數月的搜尋工作。斯蒙尼迪說：“我們心里都有許多關於產生無線電脈衝的猜想和預測，其中一個猜想就是原始黑洞爆炸，只不過我們還未探測到這種無線電脈衝。我們主要在搜尋可能產生無線電脈衝的奇異的高能爆炸。第二台射線望遠鏡的架設將有助於科學家們對兩台望遠鏡的觀測結果進行相互驗證。假設2台望遠鏡都在同時探測到了同樣的脈衝，那就可以證明我們的猜測果如其然，而非人工干涉產生的脈衝。”
宇宙可能存在10維
約翰-斯蒙尼迪表示，“弦論”又叫超弦理論，該理論認為，宇宙中所有的物體都是由微小的、振動的能量弦所構成。該理論是囊括了從廣袤星系到亞原子微粒在內的所有物體的物理學規律。儘管科學家們還在為這個理論爭論不休，不過，更多的只是修正而不是駁倒它。以“弦論”的觀點來看，我們的世界並不完整。除了三維空間和時間之外，“弦理論”預測還應該存在另外6個空間維度。這些“隱藏”的空間維度以極其微小的幾何形狀捲曲在我們宇宙的每一個點中。約翰-斯蒙尼迪說，“不過你也不用為看不見10維的世界而感到擔憂，因為我們的大腦習慣於只是三維的空間，而對於其他六維空間結構卻很難感知。雖然科學家們利用計算機模擬出了類似的6維幾何體，但沒有人能夠確切的知道他們的形狀到底是怎麼樣的。”
科學家們為何要搜尋額外維呢？原因之一是與弦理論有關。卡維克說：“根據弦理論的要求，宇宙至少有10維，那麼額外維應該是一個與之一致的理論。然而，我們僅僅想出了一個額外維的模型。”一些理論家認為，日內瓦附近建造的大型強子對撞機可能可以探測到一個額外維。弗吉尼亞理工大學的研究小組則希望，通過大量的努力和耗資可以借助射線天文學探測到這些額外維，他們計劃進行至少5年的搜尋工作。
如何尋找新的宇宙維度
因為缺少必要的時間機器，科學家將使用另外一種輔助手段，一幅宇宙大爆炸釋放的宇宙能量圖。這種爆炸釋放的能量在隨後的130億年里其實都沒有發生變化，它可以被衛星捕捉到，比如美國的威爾金森微波各向異性探測器。通過繪製出宇宙能量圖可以幫助我們對宇宙的雛形有一個大概的印象。約翰-斯蒙尼迪解釋說，正如一個影子可以大致反映一個物體的形狀一樣，太空中宇宙能的結構也可以表現出6維空間的形狀。為了學會如何從宇宙圖中發現六維幾何體的標誌，他們採用了逆推法。他們選擇了兩個不同類型的數學幾何模型，然後計算出這兩個幾何體在宇宙中所描述出來的能量圖。當他們將這兩幅圖進行比較時發現了細微卻十分重要的區別。
研究的結果表明特殊的宇宙能形式能夠攜帶著6維形狀幾何體的重要線索。約翰-斯蒙尼迪說，雖然目前將他們的發現與我們的宇宙進行比較的數據還不夠精確，但未來的實驗應該能夠更加敏感的檢測出不同幾何體之間的微妙區別。隨著技術的提高，人們可以捕捉到更加精細的宇宙能量圖，或許可以幫助科學家揭開宇宙能量圖的密碼，並且確定適合我們宇宙的唯一幾何學。
左邊是二維宇宙圖，右邊是三維宇宙圖。(資料圖) 中評社香港3月15日電／外國媒體報道，按照目前公認的科學理論，宇宙是由三維立體空間和作為第四維的時間共同構成的。但美國維吉尼亞州立大學的科學家日前稱，他們目前正在尋找上述四維之外的其它宇宙維度。 這聽上去似乎像是電影《陰陽魔界》中的一個片段，負責該研究項目的研究人員有維吉尼亞理工大學理學院物理副教授約翰-斯蒙尼迪和研究生邁克爾-卡維克。卡維克說：“我們正在探索一種理念，即除了目前我們已知的空間3維和時間1維外，宇宙還有一個令人察覺不出的小維(約是1納米的十億分之一)。這個額外的維可能是捲曲的，處於一種類似宇宙大爆炸時整個宇宙所處的狀態。”
搜尋工作已經啟動
研究小組目前正在尋找小型原始黑洞，這些黑洞爆炸時可能會產生地球可以探測到的無線電脈衝。它們之所以被稱為原始黑洞，是因為它們是伴隨宇宙伊始所產生的。科學家們認為，黑洞會隨著時間的流逝蒸發，由於質量的不斷丟失而收縮。一個比額外維大的黑洞可能會抱合起來，就像一個軟管外纏繞的厚橡皮圈。當一個黑洞收縮到額外維的大小，這個黑洞就會伸展得非常纖細，然後猛地折斷，導致爆炸，接著爆炸就可能會產生無線電脈衝。
在美國國家科學基金會的許可下，維吉尼亞理工大學的研究小組正在準備位蒙哥馬利縣架設起一台8米波長的瞬變陣列射電望遠鏡，在天空中搜尋來自300光年外爆炸發出的無線電脈衝。在北卡羅萊納州西南部，研究小組已經設立一了個類似的望遠鏡，進行了數月的搜尋工作。斯蒙尼迪說：“我們心里都有許多關於產生無線電脈衝的猜想和預測，其中一個猜想就是原始黑洞爆炸，只不過我們還未探測到這種無線電脈衝。我們主要在搜尋可能產生無線電脈衝的奇異的高能爆炸。第二台射線望遠鏡的架設將有助於科學家們對兩台望遠鏡的觀測結果進行相互驗證。假設2台望遠鏡都在同時探測到了同樣的脈衝，那就可以證明我們的猜測果如其然，而非人工干涉產生的脈衝。”
宇宙可能存在10維
約翰-斯蒙尼迪表示，“弦論”又叫超弦理論，該理論認為，宇宙中所有的物體都是由微小的、振動的能量弦所構成。該理論是囊括了從廣袤星系到亞原子微粒在內的所有物體的物理學規律。儘管科學家們還在為這個理論爭論不休，不過，更多的只是修正而不是駁倒它。以“弦論”的觀點來看，我們的世界並不完整。除了三維空間和時間之外，“弦理論”預測還應該存在另外6個空間維度。這些“隱藏”的空間維度以極其微小的幾何形狀捲曲在我們宇宙的每一個點中。約翰-斯蒙尼迪說，“不過你也不用為看不見10維的世界而感到擔憂，因為我們的大腦習慣於只是三維的空間，而對於其他六維空間結構卻很難感知。雖然科學家們利用計算機模擬出了類似的6維幾何體，但沒有人能夠確切的知道他們的形狀到底是怎麼樣的。”
科學家們為何要搜尋額外維呢？原因之一是與弦理論有關。卡維克說：“根據弦理論的要求，宇宙至少有10維，那麼額外維應該是一個與之一致的理論。然而，我們僅僅想出了一個額外維的模型。”一些理論家認為，日內瓦附近建造的大型強子對撞機可能可以探測到一個額外維。弗吉尼亞理工大學的研究小組則希望，通過大量的努力和耗資可以借助射線天文學探測到這些額外維，他們計劃進行至少5年的搜尋工作。
如何尋找新的宇宙維度
因為缺少必要的時間機器，科學家將使用另外一種輔助手段，一幅宇宙大爆炸釋放的宇宙能量圖。這種爆炸釋放的能量在隨後的130億年里其實都沒有發生變化，它可以被衛星捕捉到，比如美國的威爾金森微波各向異性探測器。通過繪製出宇宙能量圖可以幫助我們對宇宙的雛形有一個大概的印象。約翰-斯蒙尼迪解釋說，正如一個影子可以大致反映一個物體的形狀一樣，太空中宇宙能的結構也可以表現出6維空間的形狀。為了學會如何從宇宙圖中發現六維幾何體的標誌，他們採用了逆推法。他們選擇了兩個不同類型的數學幾何模型，然後計算出這兩個幾何體在宇宙中所描述出來的能量圖。當他們將這兩幅圖進行比較時發現了細微卻十分重要的區別。
研究的結果表明特殊的宇宙能形式能夠攜帶著6維形狀幾何體的重要線索。約翰-斯蒙尼迪說，雖然目前將他們的發現與我們的宇宙進行比較的數據還不夠精確，但未來的實驗應該能夠更加敏感的檢測出不同幾何體之間的微妙區別。隨著技術的提高，人們可以捕捉到更加精細的宇宙能量圖，或許可以幫助科學家揭開宇宙能量圖的密碼，並且確定適合我們宇宙的唯一幾何學。