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宇宙 · 第九节

《宇宙》第九节

弦理论中有六个被压缩的额外维度,其真空性质取决于卡-丘空间的压缩方式。

弦理论中有六个被压缩的额外维度,其真空性质取决于卡-丘空间的压缩方式。这一问题长期未被认真对待,直到20世纪90年代末宇宙学家发现宇宙在加速膨胀,威滕也表示无法用弦理论解释,学界才开始重视真空稳定性。2003年,作者与卡罗希、沙米特·凯奇鲁、桑迪皮·特里维迪在斯坦福找到了稳定真空的方法,随后发现稳定方法数量极多,由此形成"弦理论景观":同一弦理论可对应性质迥异的三维时空,其中真空能密度与基本粒子性质均由六维空间中的拓扑结构和"流"决定。

宇宙被分成不同真空区域,各部分互不知晓。作者用人择原理说明为何存在众多真空:只有真空能密度恰当时星系和生命才能形成,而多重宇宙为该原理提供了科学前提。他早在1982年论文中就强调人择原理在暴胀宇宙学中的作用。永恒暴胀中量子涨落反复产生不同质量分布,造就的宇宙类型数量远超10的10次幂的10次幂的7次幂,其中可能出现与我们完全相同的世界。作者主张不应以意识形态回避人择原理等"形而上学"问题,正如当年研究宇宙尺度问题一样。

末段转向粒子物理的未解难题:基本粒子质量来源、暗物质暗能量本质、弦理论如何导出四维世界。粒子质量与量子引力质量相差16个数量级,解释这一差距是候选理论的关键标准。大型强子对撞机的实验将筛选超对称、额外维度等备选理论,其结果将深刻影响对宇宙的认识。

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