本报讯 据北京科技报报道 在哈佛大学的一间实验室里,一位女教授正在做一个核裂变的实验。突然,她发现一个微粒竟然离奇地消失得无影无踪。它会跑到哪儿去?女教授大胆提出一个新的设想:我们的世界中存在一个人类所看不到的第五维空间。
这就是登上《时代》“100名最有影响力人物”之一,被公认为当今全球最权威的额外维度物理学家的哈佛女教授丽莎·蓝道尔。她大胆的设想立刻引起了国际物理学界的震惊。要知道,根据爱因斯坦的广义相对论,人类生存的三维空间加上时间轴,构成的是“四维时空”。
实验中的微粒离奇消失了
“在我的一次实验中,一些微粒莫名其妙地消失了,我认为它们是跑到了我们看不到的另外的空间里去了。它们其实离我们并不遥远,只是很好地隐藏了起来。”丽莎·蓝道尔说。她将这个“我们看不到的空间”称为“第五维空间”。
如果蓝道尔所说的第五维空间存在,那么为什么我们会看不到它?蓝道尔教授解释说:“这个额外存在的维度非常微小,如果某些事物足够的小,你就不能够感受到它的存在。”
中国科学院理论物理研究所的研究员李淼给我们打了一个比方。这就好比我们看来就是一根线的物体,如果用放大镜观察,就可以发现其实里面还有另外的世界——里面的纤维有粗有细,有不同的方向。这就是我们看不见蓝道尔教授假设的第五维空间的原因,因为维度太小了。
女教授挑战“四维时空”
根据爱因斯坦的广义相对论,我们的世界是“四维”的。李淼解释说,“四维”是一个时空的概念。它是指人类存在的三维空间再加上一个时间。这是爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的概念。我们的宇宙是由时间和空间构成;时空的关系,是在空间的架构上,即在普通三维空间的长、宽、高三条轴外,又加上了一条时间轴。
李淼教授是国内研究高度空间的专家之一,他告诉记者,蓝道尔教授的研究应该说是爱因斯坦“四维时空”理论的延伸。研究高度空间是为了将我们现在所知道的力统一起来。比如电磁力和引力,因为在我们这个低维度空间里看起来表现形式不同的各种力,在更高维度的空间里可能就是一个力。
第五维空间引出另一个未知世界
在蓝道尔教授的理论中,如果第五维空间真的存在,那么很可能还存在着另一个神秘的三维世界。
这就是说,我们人类生活在一个无限大的五维空间中,不过,我们只能感知到其中的四维——空间和时间,另有一个维度我们无法看见。然而,就在这五个维度共同组成的空间中,还有另一个不为我们所知的三维世界存在。
蓝道尔说,那个“世界”的物质组成将完全不同于我们所能感知的这个世界——其化学成分和存在的力与我们的世界全然不同。它唯一与我们分享的就是重力。只有重力产生的能量,可以穿梭于两个不同的“世界”。
目前,科学家们正在努力找出重力以外可以穿梭于两个不同“世界”的其他物质。这样一来,就可以找出存在于五维空间中的世界,甚至发现时光隧道。不过,蓝道尔认为,人类目前还没有能力离开赖以生存的这个世界。
蓝道尔透露说,最快在明年,她就可以把“第五维空间”从假设变成全新的理论。这是因为,欧洲原子核研究中心(CERN)目前正在瑞士和法国的边境地下100多米深处,兴建一台世界规模最大的大型粒子对撞机。粒子对撞机正式投入使用后,便可观察是不是有粒子消失,进入了人类看不到的“第五维空间”。