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《宇宙的琴弦》——我们的所在就是一首歌

对“《宇宙的琴弦》——我们的所在就是一首歌”的回应

张越之 2017-04-12 22:27:52

引力波的发现是个值得纪念的事情,但有一种引力波更吸引弦理论家的注意,我上面说过,弦具有一个特征——输入能量、增大尺度,并且这种增大可以达到星际级别(当然,需要极大的能量才行),有一些极端的天体变化可能会产生这样的尺度庞大的高能弦,弦特殊的振动形式会对时空产生特殊的扰动——特殊形态的引力波。
如果观测到了这样的特殊引力波,也是对弦论的正面信号。
但还是那句话,一两个推论的验证不足以完全验证整个理论,路还很长……

张越之 2017-04-12 22:22:53

因为构成物质和多数力的媒介子的都是开弦,而开弦处于膜上只能束缚在其表面,所以额外的维度未必是微小的,可能只是我们被束缚在这个大三维膜上,无法探测而已。
关键来了,引力子作为传递引力的媒介子,其自旋为2——其对应的是#闭弦#!闭弦不会被膜束缚,所以可以自由穿行于整个空间——这或许就解释了引力为何如此之弱(比电磁作用弱10的35次方倍)——引力“泄露”到我们所在的膜以外的其他区域去了!
这正是实验的方法,只要探测到能量消失(泄露到其他区域),或者在极微小尺度下探测到引力的强度反常增强了(不给它泄露的机会),就是对弦论(应该说M理论)的正面信号。
但是仅仅是这一点并不足以验证弦论,所以路还很长……

张越之 2017-04-12 22:14:18

对于额外维度的探测,是有实验上的方案的(现在或许还做不到),一种思路是检测极微观尺度的引力强度,这可以通过在粒子对撞机的对撞中探测“消失的能量”来说明。
理论基础是这样的,威滕通过分析弦耦合常数发现之前的五种版本弦论其实是同一个理论的不同侧面——M理论,时间加空间共11维正是在其中,M理论的进展发现,弦并不是弦论的全部,存在——膜,某种意义上可以将弦看做1维膜,而且存在2维膜、3维膜等,弦和膜有个共同特征,随着注入能量的增大,尺度也可增大,膜甚至可以达到星际级别的尺度,我们的宇宙可能就是一个巨大的三维膜。

《宇宙的琴弦》热门书评


书名: 宇宙的琴弦
作者: [美] B·格林
出版社: 湖南科学技术出版社
原作名: The Elegant Universe
译者: 李泳
出版年: 2004-08
页数: 431
定价: 32.00元
装帧: 平装
丛书: 第一推动丛书
ISBN: 9787535732705