以目前我们对宇宙的认知来看,宇宙是一个四维时空,它是由三维空间以及单独的时间维度所构成。随着对宇宙的研究逐步深入,人们发现了宇宙远比想象中的复杂,于是越来越多的人都在开始怀疑,在宇宙中除了我们熟悉的三维空间以外,还存在着其他未知的空间,因此,科学家们提出了一些有关高维空间的理论。
其中“超弦理论”认为,宇宙中存在着包括时间在内的10个维度,但其中的6个维度都蜷曲在“普朗克长度”下(所谓的“普朗克长度”,是指在物理学意义中最小的距离单位,约等于1.6 x 10^-35米,大概相当于一个质子直径的100万亿亿分之1)。
在此之后提出的“M理论”,又增加了一个新的维度,这个维度将“超弦理论”中除了时间以外的所有维度都包含其中。该理论认为,我们所处的宇宙空间在这个新提出的维度里,只是众多“宇宙膜”中的一员,也就是说在我们所处的三维空间之外,还有很多其他的三维空间,而且在一般情况下,这些空间是不会互相影响的。
这些理论中的所描述的高维空间真的存在吗?
对于这个问题,目前的科学界尚未给出最终的结论,但有不少的科学家都认为,高维空间可能真的存在,因为在过去的研究工作中,科学家发现了一些高维空间的疑似证据。
根据上述理论我们可以看出,在微观层面以及宏观层面,都有存在高维空间的可能,我们先来看看科学家在微观层面找到的疑似证据。
(图为Lisa.Randall)
哈佛大学的物理学家丽莎.蓝道尔(Lisa.Randall)曾在实验室做过一个关于核裂变的实验,在这个实验的过程中她意外地发现,有一些微粒竟然凭空消失了。根据丽莎.蓝道尔的介绍,这些微粒既没有留下能量,也没有转变成其他物质,就这样“莫名其妙地不见了”。
对于这个现象,科学家认为,这些微粒很可能不是凭空消失,而是进了入另一个隐藏的维度中,这个维度其实就在我们身边,但却因为太过细微以至于我们无法观测到。
说完了微观层面,我们再来看看科学家在宏观层面发现的高维空间的疑似证据。
我们所处的宇宙来源于一次“大爆炸”,至到今天,在广袤的宇宙空间中仍然残留着“大爆炸”遗留下来的热辐射,通过对这种现象的观测和分析,科学家描绘出了“宇宙微波背景辐射图”。
根据现有的理论可以得出,在很大的范围内,宇宙空间的温度应该是均匀的,但科学家却在“宇宙微波背景辐射图”中,发现了一个“冷点”,如下图所示。
相关资料显示,这个“冷点”大约有10亿光年的跨度,在这片区域中的温度明显比其他区域要低。关于“冷点”的形成,科学家们给出了不同的解释,其中有一种解释就是,这是另一个宇宙与我们所处的宇宙发生了碰撞之后所造成的结果,需要指出的是,这种说法符合“M理论”中关于高维空间的描述。
有关高维空间的理论,有利于解释目前宇宙中存在的很多谜团,比如说“暗能量”、“暗物质”等等,因此,科学家们对发现高维空间的期待值是非常高的。虽然以上所述的现象,现在并没有得到更进一步的证实,只能称得上是科学家发现的一些高维空间的疑似证据,但是这无疑是一个好的开始。
那么,你认为高维空间真的存在吗?欢迎大家留言讨论,同时也欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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来源: 魅力科学君