十维宇宙

作者: 姜地主 | 来源:发表于2021-10-01 06:01 被阅读0次

    目前的主流理论认为,宇宙大爆炸是包括时空在内的宇宙万物的开端,在大爆炸之前,时间和空间都不存在。但这时候就会出现一个终极问题,宇宙到底为什么会发生大爆炸呢?难道是因为上帝吗?物理学家们当然也想搞清楚这个问题,但问题是,在解释宇宙大爆炸起源的时候,物理学的两大支柱,相对论和量子理论,互相冲突了。

    简单地说一下这是怎么回事。根据广义相对论的预言,宇宙诞生于一个奇点之中。奇点的体积无限小、能量无限大、时空无限弯曲,它就是宇宙的开端。但量子理论横空出世以后,物理学家们发现,在这样一个体积极小能量极大的地方,我们必须考虑到量子效应的影响,而量子理论又无法跟广义相对论兼容,这么一来,在人类现有的理论体系下,我们对于宇宙的起点,宇宙大爆炸发生的原因可以说是一筹莫展。

    这个时候,十维超弦理论就能发挥作用了。弦理论可以把广义相对论和量子力学结合起来,因此具有解决宇宙起源问题的潜力。认为宇宙大爆炸可能就是十维宇宙裂解成四维宇宙和六维宇宙的过程。

    最原始的宇宙其实是有十个维度的。这个原始宇宙的温度极高,能量极高,四种基本力在这里是融为一体的,相对论和量子理论在这里也没有区别。但是,这个十维宇宙并不稳定,它会裂解成一个四维宇宙和一个六维宇宙,这个裂解的过程就是宇宙大爆炸。裂解之后,四维宇宙会发生暴胀,并会在不到一毫秒的时间内完成四种基本力的分离,然后逐渐形成人类如今所观测到的宇宙;而六维宇宙则会发生坍缩,并且是缩到一个极小的尺度之下,所以目前没法儿去观测它。

    这个理论听起来很科幻,但背后是有严谨的理论支撑的,并不是幻想。当然了,因为目前技术水平的限制,我们还无法对这些理论做出验证,只能说是一个假说而已,但从这个阐释中你也应该能感受到,弦理论的确具备解决终极问题的潜力。

    四维宇宙几种可能的死亡结局中,有一种叫作大坍聚,就是说目前正在膨胀的四维宇宙,会在未来的某个时候开始坍缩。在坍缩过程中,温度会逐渐升高,慢慢把所有物质都蒸发成气体,到时候任何智慧生命都会消失。不过,根据十维超弦理论的推断,随着四维宇宙的坍缩,我们的六维孪生宇宙很有可能会开始膨胀。如果这个孪生宇宙膨胀得足够大,人类就有希望通过跨维度旅行逃进六维空间,从而幸免于难。

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