1919 年,物理學家西奧多·卡盧薩 (Theodore Calusa) 假設存在額外維度。它可能有助於解決一些懸而未決的問題。 物理問題– 儘管我們還沒有找到除了我們正常的四維時空之外的任何東西的證據。但仍有許多有趣的選擇值得探索。
現代物理學面臨的最大謎團之一是“等級問題”基本上是 重力太弱了。——比其他人弱數十億倍。 基本力量我們不知道為什麼。
一種奇怪的可能性是 重力 將能夠做一些其他力量做不到的特殊事情。或許還有比我們熟悉的時空更多的維度。所有其他力都依附於時空。但引力會擴散到額外的維度。這極大地削弱了重力,以至於在我們正常的日常體驗中顯得微弱。
但這提出了一個重要的問題:這些額外的維度到底在哪裡?我們感覺不到、體驗不到或察覺不到任何額外的行動自由。唯一的答案是,額外的維度必須以一種我們不會注意到的小方式盤繞在一起。當我們在宇宙中移動時,我們實際上正在繞這些扭曲的維度運行數万億次。以最小的動作我們沒有註意到。生活照常進行
弦理論家長期以來一直使用額外維度的想法來使他們的理論發揮作用。但能夠解釋重力的弱點使用相同的基本思想,而無需阻力。 弦理論 準備好騎行以削弱重力這個額外的尺寸必須約為直徑的十分之一毫米。在亞原子過程中被認為非常大。我們沒有註意到如此巨大的額外維度的唯一原因是因為只有重力才能體驗到它。
令人驚訝的是,有很多方法可以在不直接訪問隱藏維度的情況下窺探它們。想像一下將紙管卷得很緊。然後將無質量粒子(例如光子)沿著管子邊緣發送。粒子縱向移動。但它也會繞管道的圓周移動。
如果你從足夠遠的距離觀察管道,你就看不到它的彎曲尺寸。你會看到光子向下移動。但因為有些運動是在我們看不到的維度裡的。因此它的移動速度似乎比光慢。但比光慢的粒子具有質量。這意味著如果光子能夠達到額外的額外維度,它將根本沒有質量。
我們強烈懷疑重力是由稱為引力子的無質量粒子攜帶的。這些引力將傳播到 光速但如果他們能夠訪問額外的維度呢?相反,它們看起來會很大。由於量子力學的奇怪規則和粒子波的性質,所以我們看到了無限多種引力子質量。
所以解鎖額外維度的關鍵是進行高能粒子對撞機實驗。看看是否出現任何大的類似引力子的粒子。
但即使物理學家尋找,我們也沒有找到任何東西。這並不排除額外的維度。但這使得這個概念失去了吸引力。以適應當前的觀測限制。這個額外的維度必須非常非常小,遠小於解決重力弱點所需的維度。
但也許有辦法。 1999年,物理學家Lisa Randall和Raman Sundrum進一步擴展了額外維度的想法。蘭德爾和桑德魯姆並沒有將其弄平,而是允許這個額外的維度彎曲。這種靈活性使得尺寸足夠大,足以解釋為什麼重力很弱。但這使得重力無法檢測當前的粒子碰撞。
這是好消息也是壞消息。這允許所有額外維度解決層次問題,同時避免當前的實驗限制。
不過,這是一個很酷的主意。但目前還沒有任何支持證據。但想像隱藏在眾目睽睽之下的宇宙的額外維度仍然很有趣。










