哈佛大学理论物理学家、美女教授丽莎·蓝道尔

 

    科学家们试图通过粒子对撞机探索量子宇宙，重现约140亿年前诞生宇宙的大爆炸后的情形。

    哈佛美女教授挑战爱因斯坦，认为还有另一个神秘空间和世界存在———

    在哈佛大学的一间实验室里，一位女教授正在做一个核裂变的实验。突然，她发现一个微粒竟然离奇地消失得无影无踪。它会跑到哪儿去？女教授大胆提出一个新的设想：我们的世界中存在一个人类所看不到的第五维空间。

    这就是登上《时代》“100名最有影响力人物”之一，被公认为当今全球最权威的额外维度物理学家的哈佛美女教授丽莎·蓝道尔。

    丽莎·蓝道尔大胆的设想立刻引起了国际物理学界的震惊。要知道，根据爱因斯坦的广义相对论，人类生存的三维空间加上时间轴，构成的是“四维时空”。于是，哈佛美女教授挑战爱因斯坦的消息一时传遍了全球。

    那么，这个神秘的第五维空间到底是什么？本报记者通过电子邮件联系到了这位美女教授丽莎·蓝道尔。

    实验中的微粒离奇消失了

    “在我的一次实验中，一些微粒莫名其妙地消失了，我认为它们是跑到了我们看不到的另外的空间里去了。它们其实离我们并不遥远，只是很好的隐藏了起来。”丽莎·蓝道尔说。

    蓝道尔将这个“我们看不到的空间”称为“第五维空间”。

    如果蓝道尔所说的第五维空间存在，那么为什么我们会看不到它？蓝道尔教授解释说：“这个额外存在的维度非常微小，如果某些事物足够的小，你就不能够感受到它的存在。”

    中国科学院理论物理研究所的研究员李淼给我们打了一个比方。这就好比我们看来就是一根线的物体，如果用放大镜观察，就可以发现其实里面还有另外的世界———里面的纤维有粗有细，有不同的方向。

    这就是我们看不见蓝道尔教授假设的第五维空间的原因，因为维度太小了。

    美女教授挑战爱因斯坦“四维时空”

    丽莎·蓝道尔的大胆设想震惊了国际物理学界。

    有观点认为，这位哈佛美女教授是对爱因斯坦提出了挑战。因为根据爱因斯坦的广义相对论，我们的世界是“四维”的。

    李淼解释说，“四维”是一个时空的概念。它是指人类存在的三维空间再加上一个时间。这是爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的概念。我们的宇宙是由时间和空间构成；时空的关系，是在空间的架构上，即在普通三维空间的长、宽、高三条轴外，又加上了一条时间轴。

    李淼教授是国内研究高度空间的专家之一，他告诉记者，蓝道尔教授的研究应该说是爱因斯坦“四维时空”理论的延伸。研究高度空间是为了将我们现在所知道的力统一起来。比如电磁力和引力，因为在我们这个低维度空间里看起来表现形式不同的各种力，在更高维度的空间里可能就是一个力。

    第五维空间引出另一个未知世界

    在蓝道尔教授的理论中，如果第五维空间真的存在，那么很可能还存在着另一个神秘的三维世界。

    这就是说，我们人类生活在一个无限大的五维空间中，不过，我们只能感知到其中的四维———空间和时间，另有一个维度我们无法看见。然而，就在这五个维度共同组成的空间中，还有另一个不为我们所知的三维世界存在。

    蓝道尔告诉记者，那个“世界”的物质组成将完全不同于我们所能感知的这个世界———其化学成分和存在的力与我们的世界全然不同。它唯一与我们分享的就是重力。只有重力产生的能量，可以穿梭于两个不同的“世界”。

    目前，科学家们正在努力找出重力以外可以穿梭于两个不同“世界”的其他物质。这样一来，就可以找出存在于五维空间中的世界，甚至发现时光隧道。不过，蓝道尔认为，人类目前还没有能力离开赖以生存的这个世界。

    “第五维空间”将被进行验证

    如果发现了第五维空间，就可以解决物理界一直以来的一个谜团：与电磁力和其他力相比，重力为什么会如此脆弱？比如，一块小小的磁铁就可以将曲别针吸起来，要知道，磁铁的对手事实上是拥有地心引力的整个星球！

    蓝道尔透露说，最快在明年，她就可以把“第五维空间”从假设变成全新的理论。

    这是因为，欧洲原子核研究中心（CERN）目前正在瑞士和法国的边境地下100多米深处，兴建一台世界规模最大的大型粒子对撞机。粒子对撞机正式投入使用后，便可观察是不是有粒子消失，进入了人类看不到的“第五维空间”。

    延伸阅读

    粒子质量为何离奇增加

    早在1919年，波兰人T-卡卢兹就将爱因斯坦的广义相对论推广到“五维时空”。之后，另一位科学家O-克雷恩将其发展而形成了新的Kaluza-Klein理论。

    蓝道尔教授说，在Kaluza-Klein模型中，存在这样一些粒子，它们的一些物理特性让人们感到很奇怪，比如质量。在这个模型里，这些粒子的质量总是莫名其妙地增加了。这些增加的质量是哪来的呢？

    “我们认为，这些质量一定跟额外维度空间中产生的动力有关。”蓝道尔说，“它们依靠额外空间中的几何学存在，而这个额外维度空间可能就是看不见的第五度空间。所以，我们要想寻找第五度空间，其中一种方法就是寻找这样一些粒子。”

    奇人奇事

    美女勇闯“男人的世界”

    现年45岁的丽莎·蓝道尔是美国哈佛大学理论物理学家。金发碧眼的她拥有天使般的面孔和魔鬼样的身材。

    一直以来，深奥晦涩的理论物理学都被国际学术界视作“男人的世界”，然而这位美女学者却敢于向这一世俗偏见大胆挑战。丽莎研究的是引力、时空的额外维度和弦理论。她的代表著作《弯曲的旅行：揭开隐藏着的宇宙维度之谜》一书，由于深入浅出地谈论了人类身处其中的宇宙的故事，一举入选《纽约时报》2005年“100本最佳畅销书”之列。

    今年，丽莎被美国《时代》杂志评选为全球“100名最有影响力人物”之一，被公认为当今全球最权威的额外维度物理学家。（马佳）

责编：张鹏飞

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