如果有人告訴你，我們生存的世界，是由10個(gè)或11個(gè)維度構(gòu)成的，在現(xiàn)今人類(lèi)科學(xué)無(wú)法感知的高維空間中，可能是我們靈魂、意識(shí)的棲息之地，也可能隱藏著宇宙的終極秘密。

你一定會(huì)嘲笑那人，肯定是科幻片看多了，但如果告訴你這些內(nèi)容的人，是一群頂尖的物理學(xué)家，你又作何感想呢？

01

在當(dāng)今物理學(xué)界，有兩大支柱牢牢的支撐著物理學(xué)大廈，一是愛(ài)因斯坦的狹義和廣義相對(duì)論，另外一個(gè)就是號(hào)稱沒(méi)有人能完全弄懂的量子力學(xué)。

相對(duì)論顛覆性的把時(shí)間和空間統(tǒng)一了起來(lái)，重塑了牛頓力學(xué)之后的世界觀。

引力的產(chǎn)生是因?yàn)榭臻g彎曲造成的，時(shí)間的流逝會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)得越來(lái)越快而變慢，住在低海拔海邊的人會(huì)比住在高山上的人老得更慢，這些知識(shí)即使放在現(xiàn)在也足以顛覆認(rèn)知，但卻在幾十年前就已經(jīng)被科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)了。

因?yàn)榭臻g可以彎曲，相應(yīng)的也就可以膨脹和坍縮，相對(duì)論直接導(dǎo)致了“宇宙大爆炸”理論的產(chǎn)生，但是，宇宙在大爆炸之前是什么樣的？宇宙為什么會(huì)爆炸?

愛(ài)因斯坦在他生命最后的30年，一直試圖把引力和電磁力統(tǒng)一起來(lái)，來(lái)解決這個(gè)宇宙終極問(wèn)題，但最終一無(wú)所獲。

與此同時(shí)，量子力學(xué)從誕生到極速發(fā)展，為我們呈現(xiàn)了一個(gè)瑰麗神奇的微觀世界。原來(lái)世界上所有的物質(zhì)，都可以由微觀粒子夸克和電子，在電磁力、強(qiáng)核力和弱核力的作用下構(gòu)建而成，類(lèi)似于最小的樂(lè)高積木搭建出種類(lèi)繁多的玩具。

至此，自然界四大基本力已經(jīng)聚齊，分別是引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力！

02

但這里就出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，許多時(shí)候微觀粒子是不受引力影響的，因?yàn)楦鶕?jù)量子的波粒二象性，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是無(wú)法確定的，也就是說(shuō)，微觀粒子在空間中是隨機(jī)漲落的，并不受到空間彎曲的影響。

這時(shí)科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)，萬(wàn)有引力不再萬(wàn)有，于是，科學(xué)家們做了許多實(shí)驗(yàn)和公式推導(dǎo)，希望能把引力并入量子力學(xué)中，但最終窮整個(gè)物理學(xué)界的力量，都沒(méi)有辦到。

既然如此，就采取烏龜策略吧，科學(xué)家們決定，在宏觀世界的運(yùn)行中，我們使用電磁力和引力，在微觀量子世界，使用電磁力、強(qiáng)核力和弱核力！

這就類(lèi)似一個(gè)國(guó)家被兩種勢(shì)力統(tǒng)一，最終采取的政策是把國(guó)土一分為二，兩種勢(shì)力互不干擾，各自為政！

之后，隨著量子力學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室內(nèi)利用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的微觀粒子，問(wèn)題就又出現(xiàn)了。

因?yàn)樵S多新發(fā)現(xiàn)的粒子，完全是冗余的，例如頂夸克和底夸克，、μ子和τ子，這些粒子完全是上下夸克和電子的復(fù)制體，除了質(zhì)量更大之外，其他屬性完全相同。

還有如幽靈般的中微子，它們時(shí)刻以接近光速的速度在宇宙中穿梭，穿過(guò)地球和你我的身體，但卻不與任何物質(zhì)發(fā)生作用。

為什么會(huì)存在這么多無(wú)用的粒子呢？科學(xué)家們忽然意識(shí)到，量子力學(xué)越發(fā)展，最初的問(wèn)題始終是懸而未決，但更多新問(wèn)題卻不斷出現(xiàn)。

不僅相對(duì)論是不完備的，量子力學(xué)從一開(kāi)始也是不完善的。相對(duì)論和量子力學(xué)之于物理學(xué)，就類(lèi)似一頭巨型大象的鼻子和腿。

大象矗立于天地之間，科學(xué)家只能看到象腿和象鼻子，用象腿解決了許多問(wèn)題，用象鼻也解決了許多問(wèn)題，但還有更多的問(wèn)題無(wú)法解決，只有把巨象整個(gè)揪出來(lái)，也許才可能解決最終極的問(wèn)題。

于是，物理學(xué)中一個(gè)全新的理論，弦理論誕生了。

03

在弦理論中，物質(zhì)不再是由基本粒子構(gòu)成的，而是由一個(gè)個(gè)無(wú)限小，完全相同的環(huán)狀弦構(gòu)成。

弦有不同的振動(dòng)模式，表現(xiàn)出來(lái)就是各種各樣的微觀粒子。

這就類(lèi)似同樣是電磁波，因?yàn)轭l率不同，表現(xiàn)出來(lái)的就是各種可見(jiàn)光以及各種射線和微波。

弦理論不僅解釋了粒子的豐富性和波粒二象性，而且也預(yù)測(cè)了引力子的存在，也就是說(shuō)，引力終于可以和量子力學(xué)統(tǒng)一了。

另外，根據(jù)公式計(jì)算，弦理論想要成立，至少要在空間中10個(gè)維度上產(chǎn)生振動(dòng)，這就是多維空間的由來(lái)。

弦理論的誕生不僅統(tǒng)一了相對(duì)論和量子力學(xué)，而且有可能解開(kāi)科學(xué)上的一些其他未解之謎。例如靈魂和意識(shí)，暗物質(zhì)和暗能量，外星人等，既然存在多維空間，那么這些東西很可能就隱藏在更高維的空間中。

還有黑洞之謎和宇宙起源，科學(xué)家猜測(cè)，宇宙最初是一個(gè)10維或者更高維的空間。

在大爆炸之后分裂成了一個(gè)4維空間和一個(gè)6維空間，4維空間無(wú)限膨脹形成了我們現(xiàn)今的宇宙，6維空間無(wú)限坍縮到普朗克尺度之下，從而使我們無(wú)法感知，而黑洞就是連接多維空間的通道。

當(dāng)然，以我們目前的科技，遇見(jiàn)黑洞要盡可能的遠(yuǎn)離才是上策。

最后，弦理論受目前科學(xué)水平所限，無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)驗(yàn)證，但它也不是科學(xué)家們隨便拍腦門(mén)想出來(lái)的，它集聚了無(wú)數(shù)科學(xué)家的心血，并且是目前唯一可以統(tǒng)一相對(duì)論和量子力學(xué)的理論。

隨著科學(xué)的發(fā)展，如果哪天弦理論被驗(yàn)證是正確的，整個(gè)世界將會(huì)徹底改變。

好了，今天的分享就到這里，我們下次見(jiàn)！