伸出兩根手指，你能捏住多少個宇宙？

伸出兩根手指，你能捏住多少個宇宙？這個問題問得好像有點荒唐，不過答案卻可能超乎你的想像。也許在你的手指之間，就存在著許多直徑不超過1毫米大小的宇宙！這些宇宙不是我們周圍的這個廣袤的宇宙，它們無法被我們的雙眼看到，但是我們依然能夠感覺到它們的存在。

我們怎麼知道它們真實地存在呢？答案是：萬有引力。

虛弱的萬有引力

最近幾年，一個原本被認為荒謬的假說逐漸成為最熱門的物理學理論。美國加州大學伯克利分校的阿卡尼?海門德和他的同事一起建立了這個理論(很遺憾，這個理論還缺少一個吸引眼球的名字)，用來解釋為什麼粒子物理學的經典模型能夠統一幾乎所有的力，卻獨獨除了萬有引力。

萬有引力與電磁力、核力的重大差別是力的大小。雖然日常生活中，我們感覺萬有引力很強大，如果我們從高處自由下落，我們會摔傷。其實，同電磁力比起來，萬有引力小得可憐。全部地球的質量產生的引力作用在一根針上，才讓這根針在桌子上安靜地躺著，可是我們只需要拿一小塊磁鐵從上方靠近針，就能將它輕鬆吸起。

正是由於萬有引力太微弱，因此很難研究它與其他幾種基本力的關係。在一些巨型的高能粒子對撞機上，人們通過實驗已經證實，電磁力和核力其實是一種更基本的力的不同方面。可是，通過理論計算人們發現，要想在對撞機實驗中檢驗萬有引力是否也屬於更基本的力，需要的能量大得驚人，恐怕自從宇宙大爆炸以來還從來沒有出現過那麼高的能量。

穿越不同宇宙的引力

因此，阿卡尼?海門德建議我們，換個思路來考慮一下吧！萬有引力是否真的如表現出的那樣微弱，還是它和其他力一樣強大呢？是否萬有引力與電磁力和核力不同，它並非我們這個三維空間加一維時間的世界的產物？如果萬有引力是其它更高維世界中的「孩子」，我們就只能感受到這個力的一部分影響，萬有引力比其他力微弱也就能夠理解了。

利用數學，人們可以很輕鬆地描述多維空間，不過我們人類的大腦卻無法想像超過三維的世界，因為我們的眼睛每時每刻輸入的圖像信號使我們的腦子「僵化」了。不過，想像低維空間倒是滿輕鬆的，比如一根直線構成的一維世界。因此，讓我們用一維世界的場景來打個比方。

光量子是負載著電磁力的量子微粒，假設它可以在我們想像的一維世界中運動，它只能向前或向後運動，因此完全束縛在這個世界裡。在這個世界周圍，也許還有其他的一維直線構成的相似世界，可是，由於光量子無法側向移動，也就無法跳出一維世界，因此它「看」不到周圍的那些一維世界，也感受不到另一個世界的影響。除非它成為有辦法進入二維的平面世界，它才能「看」到另外的世界，然後在自己的那個世界的報紙上宣布：「我發現了一個新的宇宙！」但是很遺憾，光量子的性質決定了它不能超越自己的宇宙。

再來看看引力子在一維世界中的情形，它被假設成負載著萬有引力的量子微粒。光量子無法逃離自己所處的世界，但是引力子卻可以！理論上，引力子的作用可以超出它自己的宇宙，去影響旁邊的宇宙，讓其他宇宙也感覺到引力的存在。這是引力的特性所決定的。

現在回到我們的宇宙，三維空間加一維時間的世界裡，從道理上說，我們不僅能感受到我們自己宇宙中的引力，我們還有可能受到其他維度的宇宙中的引力的影響，雖然那些宇宙我們無法直接看到，但是它們的引力完全能夠影響我們的世界。

高維宇宙中的萬有引力

如果萬有引力是從高維宇宙中「泄露」出來的，那麼在我們的宇宙中，它的性質與其他基本力不一樣，也就很容易理解了。

根據通常的說法，1665年牛頓從蘋果落地現象中受到啟發，產生了萬有引力的概念，用來描述不同物體之間的吸引力。科學家長期以來認為萬有引力是基本的力，而且性質不會變化。

不過，阿卡尼?海門德現在開始提問了：「我們有什麼理由認為萬有引力是基本的、性質沒有變化的力呢？要測量萬有引力，物體之間的距離不能低於毫米級，否則就太微弱了。難道萬有引力不會和其他力一樣，在很小的距離中也是很強大的嗎？雖然我們目前還無法測量，但不能排除這個可能。」

「我們測量的微觀世界的物體質量越小，彼此之間距離越短，電磁力的效果就越大，完全掩蓋了萬有引力的作用。其實，沒有人知道在非常短的距離上，萬有引力到底是如何運作的。」阿卡尼?海門德覺得，人們過去對萬有引力的描述至少在微觀距離上是沒有證據支持的。

我們知道，在三維空間的世界裡，萬有引力遵循平方反比律：兩個物體之間的距離減半，它們之間的引力就增加到原來的4倍；距離減少到原來的1/3，引力就增加到原來的9倍。然而，在理論上的一個四維空間中，萬有引力將遵循立方反比律，每增加一個維度，遵循反比律的力也增加。

因此，在高維世界中，萬有引力可能是很強大的，而且完全可以和電磁力、核力統一起來。只是當它「泄露」了一部分給我們的低維宇宙時，力量變弱了。

捲曲的維度

那些產生了影響我們的引力的高維宇宙在哪裡呢？它們遠在天邊嗎？從理論上講，十分有趣，它們就在我們的身邊，甚至就在我們的指尖上！

在我們習慣的三維世界中，三個空間維度能夠無限延展。可是，在高維宇宙中，增加的維度將不得不被限制在一定的狹小空間中，讓我們無法觀察到。

還是讓我們以一維宇宙來做個比方吧。回憶一下那個設想中的一維世界，世界的成員只能向前或者向後運動。不過，如果一維宇宙旁邊有隻微型蒼蠅，它就可能會看到第二維，它也許會發現，那個一維世界其實是一根電線，蒼蠅可以順著電線截面的周長爬一圈，回到出發點，電線截面的周長就是一個新增加的維度。這隻落在電線上的蒼蠅屬於二維世界，它可以順著電線的延伸方向做前後運動，也可以繞著電線做圓周運動，只是這第二維非常小，是捲曲的，必須距離很近，才能看到。而對於一維宇宙的成員來說，他們無法看到那多出來的一維。我們自己的宇宙也許與這個設想圖類似，也存在許多捲曲的維度，只是我們難以發現。幸好引力的奇特性質向我們泄露了高維的秘密。

如果人們想通過高能粒子對撞機研究萬有引力的性質，可能會製造出比我們的世界多兩個維度的空間，這樣的高維空間會很小，比1毫米直徑還要小許多，只有在這樣的條件下，萬有引力的效果才容易被觀測到。最近，已經有相關的實驗來測量短距離尺度的萬有引力常數。雖然數值並沒有顯著的增加，但是新測量的萬有引力常數確實和我們過去使用的數值有出入。如果實驗能夠研究的空間尺度更小，也許將證明阿卡尼?海門德的新理論。這其實也說明，「泄露」出引力的高維宇宙如果存在，尺度是非常微小的

「讓我告訴你一個真相吧，每個原子裡面都有一個宇宙，那個宇宙里的每一個原子也有另一個宇宙，如此類推，生生不熄，我們每個人都是由無窮無盡的宇宙構造而成的！」

「這只是往下的推論，我們再往上推，其實我們所謂的宇宙不過是別人世界中一粒微不足道的原子，而他們的世界，也不過是另一個世界的原子，如此類推，生生不熄！沒人知道哪裡是起點，也沒有人知道哪裡是終結！

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