宇宙到底有幾個維度?科學家:憑空消失不奇怪,只需要有一個條件

宇宙印象 深度科普欄目第753期 我們的宇宙到底有幾個維度?我們日常生活中所觸及的空間都是三維空間,但有些理論認為宇宙可能是更高維的,或者說是個三維以上的。頭條獨家的宇宙印象認為,在宇宙學和天體物理學雜誌上一篇最新論文發現,如果宇宙存在額外維度,那麼這些維度必須在很小很小的尺度上存在,甚至低於普朗克尺度。

這項研究結果也有助於科學家研究暗能量,因為我們宇宙加速膨脹的機制就是暗能量主導。三維空間對我們來說太熟悉了,但四維、五維空間應該很少人能夠想象,因為我們的大腦很難去想象這些抽象而是從沒有接觸過的空間。

如果在四維空間中那麼憑空消失就不奇怪了,因為多了一個維度,物體可以隱藏在這個維度中,但在三維空間內的人卻不懂這個多出來的維度,因此三維空間裡的人就認為是憑空消失,好神奇。頭條獨家的宇宙印象認為,這不是神奇,而是空間維度上的變化所引起的鉅變,可以認為三維到四維,這是一個翻天覆地的改變。

那麼五維、六維的空間豈不是更加神奇了。沒有,事實也確實是這樣,理論上宇宙為我們開啟了一道大門,可以自由前往宇宙的任何一個地方。但可惜的是,高維空間目前看應該是不存在的。

2017年10月,科學家使用鐳射干涉儀引力波觀測臺發現引力波的時候,就對空間維度進行了研究。既然引力波能夠引起時空漣漪,那麼如果空間為其他維度,那麼一定也會一起漣漪。但結果出人意外,科學家沒有發現所謂的額外維度。

但這並不代表額外的維度不存在,也有可能是我們的探測裝置精確太低,無法察覺到而已。廣義相對論確實給我們帶了翻天覆地的變化,但愛因斯坦也沒有解釋清楚為什麼宇宙在加速膨脹,那個暗能量到底是什麼東西。

有分析認為,引力在大尺度上的作用是不同的,一些科學家認為宇宙還存在其他的維度,導致引力的作用效果在大尺度上不同。那麼我們如何找其他的維度,就是通過引力波。如果確實存在四維、五維空間,那麼 引力波也會影響到其他維度,導致引力波的能量出現衰減。

但是科學家通過計算GW170817事件中的引力波抵達地球時間,發現並沒有額外的維度干擾,抵達地球的時間與三維空間相同。

弦理論預測的10多個維度的空間也可能是存在的,只不過有可能在量子層面上,而我們還無法對這個級別的維度進行探測。

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