从牛顿的绝对空间理论,到爱因斯坦的相对论,宏观宇宙空间像一张平整的可延伸的桌布,在上面放一个球,布的凹陷就形成了引力,而穿越空间的过程会减慢自身时间的流逝。在对整个宏观宇宙的描述中,不管是牛顿还是爱因斯坦,他们都认为宇宙是确定的。也就是说,如果你知道现在宇宙的状态,那么就可以运用物理定理来预测未来某个时刻的宇宙状态。
但在微观宇宙的研究中,空间变得不再是平整的,而是扭曲和剧烈波动的。这就导致微观宇宙中的粒子的运动也变得不可预测。所以,以相对论为代表的宏观宇宙规律,并不能解释微观世界观察到的现象。所以这个时候,物理学家们提出了量子力学来解释微观世界的规律。不同于宏观宇宙,在微观世界中,我们连一个粒子的精确位置和速度都无法同时掌握,更别说预测未来某个时刻的状态了。这种感觉就像是在爬山:当大家都觉得快要征服宇宙中唯一的山峰时,却发现还有另一座完全不一样的山在等待被征服。
最后说到,在物理学家看来,大自然不可能做出两套泾渭分明的理论,所谓的宏观理论和微观理论更像是人为划分的。所以,物理学界普遍认为,应该存在一种更基础的规律,可以解释宏观和微观宇宙的现象。正是根据这种想法,物理学家提出了弦理论。虽然尚未被证实,但是却为统一宏观和微观提供了一种思路。
在弦理论的描述中,宇宙的基本组成不再是一个一个的粒子,而是一种细小的弦。弦的不同震动模式产生了不同的粒子,而弦的长度也限定了微观尺度的下限。这种对下限的控制,让我们能统一宏观和微观宇宙的规律。
弦理论用11个维度来描述我们生活的宇宙。也就是说,如果我们把镜头拉近,会看到空间中存在着一个接一个的蜷曲空间,这些蜷曲空间定义了我们宇宙的所有规律。根据弦理论的说法,蜷曲空间的可能性大概有10的500次方,这就表示我们的宇宙成为现在这个样子,只是一种偶然。这也就间接地为“多元宇宙”的说法提供了一种理论支持。
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