高維空間可能真的存在，科學(xué)家：它可以完美解釋兩大宇宙未解之謎

在我們所知的三維空間之外，會(huì)不會(huì)還有更高維度的空間呢？對(duì)此，有科學(xué)家提出理論稱，高維空間可能真的存在，因?yàn)樗梢酝昝澜忉寖纱笥钪嫖唇庵i。下面我們就來(lái)看看這具體是怎么回事。

宇宙中存在著四種基本力，分別是強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力、電磁力和引力，而在它們之中，引力可以說(shuō)是弱得離譜，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他的三種基本力。

舉個(gè)例子，假如你把一枚鐵質(zhì)的回形針?lè)旁诘孛嫔希缓笤儆靡粔K磁鐵從上方逐漸接近它，那么你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)回形針和磁鐵的距離達(dá)到一定程度時(shí)，它就會(huì)直接被磁鐵吸上去，而這也就意味著，整個(gè)地球的引力，都比不過(guò)這一塊小小的磁鐵產(chǎn)生的電磁力。

所以第一個(gè)謎團(tuán)就是，引力為什么會(huì)如此之弱？那第二個(gè)謎團(tuán)是什么呢？答案就是暗物質(zhì)。

已知的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，宇宙中似乎大量存在著一種無(wú)法被直接觀測(cè)到的神秘物質(zhì)，它們不發(fā)光、也不吸收和反射光，卻可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力。

這種神秘的物質(zhì)就被稱為暗物質(zhì)，根據(jù)已知觀測(cè)數(shù)據(jù)的估算，宇宙中暗物質(zhì)的質(zhì)量，大概是我們可以直接觀測(cè)的普通物質(zhì)的5倍多，但它們到底是什么，至今仍然是一個(gè)巨大的謎團(tuán)。

好的，現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看看科學(xué)家提出的理論——“膜宇宙學(xué)”（Brane cosmology），簡(jiǎn)單來(lái)講，該理論認(rèn)為，我們所知的空間如同一張三維的“宇宙膜”，它“嵌”在一個(gè)更高維度的空間之中，在此假設(shè)成立的基礎(chǔ)上，引力就會(huì)向高維空間“泄漏”，如此一來(lái)，在我們看來(lái)，引力就會(huì)弱得離譜。

但問(wèn)題是，如果真是這樣的話，那其他的三種基本力為什么不會(huì)“泄漏”呢？其實(shí)這是可以解釋的。

在粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型中，強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力和電磁力，都是由特定的基本粒子傳遞的（強(qiáng)相互作用力由膠子傳遞，弱相互作用力通過(guò)W和Z玻色子傳遞，電磁力則由光子傳遞）。

而根據(jù)弦理論，基本粒子是一段段振動(dòng)的“弦”，這些傳遞非引力相互作用的基本粒子對(duì)應(yīng)的是“開(kāi)弦”，它們的兩個(gè)端點(diǎn)必須附著在三維的空間里，所以如果我們所知的空間是一張三維的“宇宙膜”，那么這些“開(kāi)弦”的兩端就會(huì)被牢牢地“釘”在這個(gè)“宇宙膜”，無(wú)法進(jìn)入額外的維度。

科學(xué)家推測(cè)，引力也應(yīng)該由某種特定的基本粒子傳遞，并將其稱為“引力子”，而根據(jù)弦理論，“引力子”對(duì)應(yīng)的是“閉弦”，由于“閉弦”是閉合的，它們不依賴特定的時(shí)空結(jié)構(gòu)存在，因此“引力子”就不會(huì)受到維度的限制。

另一方面，如果你不認(rèn)同“引力子”，那我們還可以通過(guò)廣義相對(duì)論進(jìn)行更簡(jiǎn)單的解釋，即：根據(jù)該理論，引力的本質(zhì)是時(shí)空的彎曲，當(dāng)然不會(huì)受到維度的限制。

也就是說(shuō)，無(wú)論從哪方面來(lái)講，引力都可以向高維空間“泄漏”，所以我們可以合理地認(rèn)為，引力之所以弱得離譜，并不是因?yàn)樗旧砣酰且驗(yàn)樗蟛糠侄急弧靶孤钡礁呔S空間里去了。

有了這個(gè)前提，暗物質(zhì)之謎也就可以解釋了，簡(jiǎn)單來(lái)講就是，在高維空間中還存在著其它的“宇宙膜”，它們的物質(zhì)所產(chǎn)生的引力也會(huì)“泄漏”到高維空間里，其中的一部分可以作用到我們的“宇宙膜”，進(jìn)而在我們這里產(chǎn)生了明顯的引力效應(yīng)。

而由于其它“宇宙膜”的非引力相互作用不會(huì)向高維空間“泄漏”，我們也就無(wú)法直接觀測(cè)到它們的存在。

可以看到，如果高維空間真的存在，就可以完美解釋前文所述的兩大宇宙未解之謎，當(dāng)然了，就目前的情況來(lái)看，這也只能說(shuō)是一種未經(jīng)證實(shí)的假說(shuō)，實(shí)際情況是否真是這樣，還有待進(jìn)一步的探索。