弦理论与多元宇宙的矛盾,两大宇宙难题或将只有一个是正确的
宇宙,是目前我们知道的最大的概念。
所谓的宇宙,就是空间和时间的总和。
按照这个定义,不论我们发现多远的距离,什么样的物质,都属于宇宙的一部分。可是,事实又似乎并不那么简单。
爱因斯坦告诉我们,宇宙不只是三维的,不仅仅存在空间,还有时间这个维度。
甚至根据近些年来非常火热的弦理论,在超越空间和时间之外,宇宙还有其他的维度。如果有其他维度的宇宙的话,那么就不符合宇宙的定义了。也就是说,还可能有许多的宇宙,又叫做多元宇宙。
科学家猜测出来的多元宇宙的形式非常多,其中一种理论认为,我们的宇宙就像是我们烧开水时,表面出现的泡沫。
原本水面是平静的,然后突然出现了一个泡泡,这就类似于宇宙大爆炸的事件。然后,这个泡泡会膨胀、充气,这就是宇宙膨胀的过程。当泡泡足够大的时候,它就归于水面,而在这片水面上,又有新的泡泡产生,这些就是新的不同的宇宙。
然而,这个推测反过来,又对弦理论形成了挑战。
所谓的弦理论,是科学家为了协调相对论和量子力学两大物理学体系而建立的一种推测。弦理论认为,宇宙万物说到底,就是由无数个一维的弦组成的。这些弦会发生振动,不同的振动形式,让它们形成了不同的微观粒子,最终构成了这个宇宙。
弦理论过于高深,导致它只是一个物理理论,并不是已经证实的物理体系。也就是说,关于弦理论的一切,都只是猜测。
不同的科学家,对弦理论有不同的理解,也提出了不同的推测。很多版本的推测都指出,我们的宇宙可能不止有三维、四维,甚至可能超过十维,否则他们的理论就无法成立。
而也有科学家利用弦理论,发现我们的宇宙并非是唯一,而是许许多多个宇宙中的普通一员。按照他们的计算,宇宙的数量甚至可以达到10^500个!
这些猜测对于我们来说,虽然惊人,但是没有什么不合理、不可置信的。
然而他们在接下来的推演中,发现了问题。在利用弦理论建立起模拟的宇宙时,他们发现宇宙中竟然没有暗物质!
可是,暗物质几乎已经成了既定的事实,它们是导致宇宙膨胀的根本原因,也是宇宙质量的主导者。我们虽然没有了解它的本质,却几乎确定了它的存在。
就这样,弦理论又一次面临了严重的挑战。
目前来说,科学家还无法解释这个问题。如果中间的推导过程没有问题,那么或许就是弦理论本身出了问题。
弦理论从提出到今天,始终面临着许多质疑。尽管它可以让量子力学和相对论能够协调,但看起来更像是为了强行将二者协调起来而牵强附会出来的科学产物,而不是基于大量的观察和物理现象而提出的假说。
如果弦理论成立,对于人类来说,无疑又是一次巨大的科学突破。而如果弦理论被证伪,那么,这么多年来,全世界顶尖科学家花费的时间、精力,对于人类来说也是一笔宝贵的财富。
至少,我们希望弦理论有一部分是可以指导我们理解新的科学理论的,否则,那么多科学家的时间和科研,岂不是白白浪费了?