爱因斯坦是个让人惊叹的人物,他的相对论是一项突破性的发展,带来了我们这一个世纪以来对宇宙的了解,但更重要的是他对时间与空间是纠缠在一起的看法,三度空间其实只是时空这个四维结构的一部分。
但如今理论物理学有了新的发展,称为弦论,而从弦论又发展出M理论。在M理论中个,不只有四个,而是让人震惊的11个维度,十个空间的维度,加上一个时间的维度。
什么是M理论?首先三度空间的世界是无限延伸的,而M理论是一种有潜力的统一理论,可以解释所有重要的力量以及我们在自然界中观察到的构成要素,某种程度上我们可以把它形容为理论物理学的发展巅峰。
这个理论要站得住脚,空间的维度就必须超过通常所说的三个,M理论背后的关键概念就是空间的维度不只有我们所体验到的三个,还有隐藏着的维度,事实上还有七个维度我们没有觉察到,因为它们太微小了,如果想看到它们,就需要非常强大的显微镜,比我们现在的要强大很多。我们的三度空间世界位于一个表面,嵌在一个拥有额外空间维度的空间里,这些表面是彼此分开的。
这些额外空间维度会产生一种可能性,就是三度空间的世界之间可能仅有不到一公分的距离,但是我们看不到它们,这些表面称为膜,也就是薄膜,薄膜让我们想到这些表面是有弹性的,它们可以延伸,可以弯曲,可以沿着额外的维度移动,构成万物的所有粒子其实都卷曲在薄膜上,而我们通行的所有空间维度都是膜构成的,所以宇宙中的一切都是由这些几何物体组成的。
在这样的世界里,我们就像是被捕蝇纸黏住的苍蝇受困于我们的膜世界,我们就是无法进入额外的空间维度,即使距离只有10的负30次方公分,也无法接触到其他的膜世界。
两个膜互相接近时,作用力会越来越强,发生碰撞时,膜所蕴含的动能就会转变成热辐射充满了两个三度空间的世界,这看起来就像是大爆炸。
当膜再次分开时,它们都充满了碰撞时所产生的辐射,辐射就会让膜再度扩张及冷却,产生新一期的扩张冷却,创造出新的原子,分子,恒星及星系。
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