科學家稱空間維度遠超三維：黑洞或為通往其他宇宙通道！

據國外媒體報道，以下內容聽上去可能會讓人感覺像是科幻故事，但一部分科學家正在越來越傾向於認為我們目前所生活的這個空間的維度很有可能遠超過通常認為的三維，還存在更高的維度，甚至其他的宇宙。

粒子物理中的一項理論認為存在9個維度，而黑洞很有可能是我們探索這一課題的關鍵環節。這就意味著黑洞很有可能會是通往其他宇宙的門戶。現在，在歐洲大型強子對撞機設施工作的科學家們正在逐漸逼近揭開這一謎團的答案。

在粒子物理學中，有些理論認為在我們所熟知的三維空間理論之外，還存在著很多我們尚未觸及的領域，對這些更高維度的探索將最終幫助我們回答一些關鍵性的問題，從量子物理學原理到引力的本質。

其中的一項理論被稱為「膜理論」，該理論認為這些更高級的維度的背後很有可能是其他宇宙。英國倫敦瑪麗皇后大學的物理學家克里斯·懷特（Chris White）博士表示：「膜理論是一個被稱作『弦論』的更加宏大理論體系中的組成部分，其主要目標是將我們所知的所有基本力與粒子統一到一個單一描述之下。」他說：「該理論指出，構建自然界的最基本建築材料並非我們認為的基本粒子，而是弦、面以及被統稱為『膜』的高維概念。弦論的方程中不可避免地囊括了膜的概念，但它只能在存在9個維度的情況下才能成立，而非我們通常所知的三個維度。」

弦論的方程中不可避免地囊括了膜的概念，但它只能在存在9個維度的情況下才能成立，而非我們通常所知的三個維度

於是我們認為弦存在於一個9維空間內，而如果再將時間作為一個維度，那麼宇宙中便存在有10個維度。

在其撰寫的《你手中的宇宙》（he Universein Your Hand）一書中，克里斯托佛·加爾福德（Christophe Galfard）博士描述了一項思想實驗，展示了如果我們能夠在這些維度間自由穿行將會是一種什麼樣的體驗。他寫道：「你或許會看到將兩個相鄰的『膜』連接到一起的黑洞結構，它就像一個管道，是時空的扭曲區域，它兩端的『膜』產生的引力作用於其兩側。於是你會突然間想要知道，在其他的那些『膜』上是否也居住著其他的『人類』？有沒有可能，黑洞就是連接我們與他們世界之間的通道？」

利用位於瑞士日內瓦附近的大型強子對撞機（LHC），研究人員正在嘗試搜尋與這些可能存在的額外維度相關的蛛絲馬跡，其中一項就是所謂的微型黑洞。懷特博士指出：「如果存在尺度合適的額外維度，那麼LHC應該就能夠產生小型黑洞。這樣的黑洞將會迅速衰亡，但卻會在探測器內產生強烈的輻射信號。」

利用位於瑞士日內瓦附近的大型強子對撞機（LHC），研究人員正在嘗試搜尋與這些可能存在的額外維度相關的蛛絲馬跡，其中一項就是所謂的微型黑洞

基於我們現有的物理學知識，在理解更多維度方面會出現很多問題。比如說，為何引力相比其他所有基本力，其強度會低這麼多。一塊小小的冰箱貼所產生的電磁力強度就能夠輕易超過地球施加的引力強度。

一種理論認為，我們實際上並未感受到引力的全部作用，因為其中的一部分發散到了額外的維度中去了。

那些認為存在額外維度的理論預測，與原子存在能級較低的基態和能級較高的受激發態相似，在其他維度下也有可能存在標準粒子的更重的版本。懷特表示：「為了使弦論得以運作，我們還需要引入額外的對稱性，也就是所謂的『超對稱』，而這一理論同樣預言了新粒子的存在。」正是基於這些理論，對這類新的未知粒子的搜尋一直是大型強子對撞機（LHC）的工作目標之一，因為它們都是是否存在額外維度的線索之一。

我們或許還可以通過構建微型黑洞的方式來尋找額外維度的線索。但如果額外維度存在的證據最終被找到，那也並非必然就意味著弦論或者膜理論本身就是正確的。實際上有很多科學家根本就不相信這些理論。

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。」

但在大型強子對撞機設施開展的搜尋工作仍在繼續推進——搜尋那些微型黑洞，以及任何其他的新型粒子。

懷特博士寫道：「要想得到陽性結果，很大程度上要取決於所要搜尋的額外『膜』以及維度的對應能級都正好是在大型強子對撞機設備能夠觀測到的範圍內。因此如果LHC設備沒有觀測到任何結果，實際上它只是排除了在某一特定能級範圍內額外維度或是超對稱現象的存在。」他說：「自從大型強子對撞機開始工作以來，新的能級約束值便不斷被更新並在國際會議上進行報告。」如果相關證據能夠得到證實，那麼這將毫無疑問是指示其他宇宙存在的確鑿線索。

運營大型強子對撞機（LHC）的歐洲核子研究中心（CERN）發言人對媒體表示：「我們無法對我們何時將能夠得到結果做出預測。但你可以確認的是，一旦我們得到相關結果，一定會在第一時間向世界公布。」

來源：新浪科技

轉載自：中科院物理所

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