宇宙 · 第十节
《宇宙》第十节
作者正在研究兆电子伏特量级的物理学定律,这一能量级对应基本粒子的质量,但对量子引力仍远远不够。
作者正在研究兆电子伏特量级的物理学定律,这一能量级对应基本粒子的质量,但对量子引力仍远远不够。由于宇宙最初被压缩到与基本粒子相当的区域,宇宙学与微观世界必然相关,弦理论和M理论因此成为最被认可的解释工具,但也带来新问题:时空的复杂性使我们难以讨论时间的初始状态,且越接近极端情况,越要放弃常识。
目前这些理论的最大障碍是数学过于复杂,难以将十维或十一维空间与可观察现象联系起来,也未能解释三维空间中现有粒子的由来。弦理论的特殊之处在于它在数学基础尚不完备时便已建立,从而将数学与物理学更紧密地结合。其传统观点认为额外维度折叠得极其紧密,因而不可见;但近年作者与拉曼·桑卓姆提出新看法,认为至少有一个额外维度在大尺度上仍然存在,可能存在与我们仅毫厘之差的另一个宇宙,这一观点被用于保罗·斯坦哈特和尼尔·图罗克的循环宇宙模型。
解释能标差异的两个候选是超对称性与额外维度。超对称性将玻色子与费米子联系起来,若被证实将是继广义相对论后时空对称性的重大进展,并可解释暗物质;但超对称破缺的细节问题尚未解决,夸克混合等机制与实验结果冲突,因此人们转而寻找其他理论。额外维度理论则认为其尺度可比普朗克长度大得多,卡鲁扎-克莱因粒子(KK粒子)是探测它的途径,但目前尚未观测到。1995年乔·坡钦斯基等人发现弦理论中存在"膜"这一物体,所有粒子都被限制在膜上,为额外维度理论提供了新的机制。