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物理学家组织网解密“超弦理论”提出的十维宇宙框架

继获得2013年度国家自然科学一等奖之后,中国科学技术大学陈仙辉教授研究组近期在铁基超导研究领域再获进展,发现了一种新的铁基超导材料OHFeSe,其超导转变温度高达40K(零下233.15摄氏度)以上,为研究高温超导的机理提供了新的材料体系。超导是20世纪最伟大的科学发现之一,某些材料在温度降低到某一临界温度,或超导转变温度以下时,电阻突然消失的现象,具备这种特性的材料称为超导体。近年来,超导材料在信息通讯、生物医学、航空航天等领域的应用前景越来越广阔。

十维的宇宙什么样?

十维的宇宙什么样?

在日常生活中,我们能随时意识到周围事物都有三个维度——长度、宽度和纵深,如一根直线是一维的,只有长度而没有其他特征。二维物体如一个正方形。第三维表示纵深,为所有物体赋予空间感,如一个三维立方体。此外还有7个不太明显的维度,对宇宙和我们所知的现实有着直接的影响。科学家认为第四维是时间,控制着所有已知事物在任意点上的性质。结合其他三维,可以知道一个物体在时间上的位置。

根据超弦理论,第五和第六维是在可能出现的世界,如果我们能洞见第五维,将会看到一个与我们的世界略微不同的世界,这给了我们一种方法,测量我们的世界和其他可能世界之间的相似与不同。

在第六维,我们会看到一个由潜在世界组成的平面,我们可以比较、定位所有可能的宇宙,它们都开始于相同初始条件,比如大爆炸。按照这一理论,如果你掌握了第五和第六维,就能沿时间返回过去,或进入不同的未来。

在第七维,你进入了不同初始条件的可能世界。在第五和第六维是初始条件相同,随后的演变不同。第七维是从时间的最初开始,一切就已经不同。第八维再次为我们展示这些可能的世界历史的平面,每一个都始于不同的初始条件,并衍生出无限分支。

在第九维,我们能比较所有可能的宇宙历史,它们有着各种不同的初始条件和不同的物理法则。在第十和最后的维度,我们到达了涵盖一切可能和想象的点,此外再也无法想象,这也是我们在维度上所能设想的极限。

在时间以后还有其他六个维度,这对我们来说很难理解,但对弦理论本身的自洽一致却是必须的。我们只能想象出四维时空,所以十维宇宙可以有两种解释:要么其他维度被压缩到极小尺度,要么我们的世界存在于一个三维的子流形,就像一种膜,不仅万有引力,所有已知粒子都受其限制。如果另外六维是被压缩的,则是以卡拉比-丘流型的形式存在。虽然我们无法用感官来感知,它们却从一开始就控制着宇宙的形成。科学家们相信,用望远镜寻找来自早期宇宙的光,就可能看到另外这些维度是怎样影响宇宙演化的。

 

物理学家组织网解密“超弦理论”提出的十维宇宙框架

“超弦理论”是宏大的统一理论的候选,类似“万物理论”那样,认为宇宙由10个维度(或更多,取决于所用的弦理论模型)构成,试图调和粒子物理标准模型和万有引力理论,解释宇宙中所有已知的力是怎样相互作用,其他可能的宇宙是怎样运行的。

  • 2014-12-17 22:50:03
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