超弦理论在20世纪90年代取得了很大进展。
这个理论所考虑的宇宙的基本要素,不仅有超弦,还有“膜”(brane)。
这里的“膜”一词译自英语词“brane”,是根据“membrane”(薄膜)制造的一个新词,
意思是“漂浮在高维空间里像膜一样的东西”。
超弦分为“闭弦”和“开弦”。
1995年发现,开弦的两端贴附在一张“膜”上。
在超弦理论中,除了引力,传递其他三种力的基本粒子都是由开弦产生的。
在这里,受到这三种力作用的一切物质都没有摆脱膜的约束,被禁锢在一张膜上。
这些研究又直接引出一种“膜世界假说”。这种假说把我们所居住的这个四维时空看成一张膜。
在膜外,则有我们无法在那里来去的“第五维”。
这就好比浮在水面上的一只小船,它既不能飞到空中,也不能潜入水下。
小船均被约束在水面这个二维世界,不可能沿着第三维(高维)移动。
同样的道理,我们实际上是被约束在四维时空这张膜上,绝不可能沿着第五维移动。
传递光的“光子”也是由开弦产生的,所以连光也不可能沿着第五维传播。
但是,那惟一的由闭弦产生的“引力子”却可以脱离膜沿第五维移动。
所以,只有引力可以沿着第五维传播。
不难想象,在第五维的方向上应该还有不少我们所在的这张膜的另一张膜,也就是说,
应该还存在着其他的“平行世界”。
我们被禁锢在一张“膜”上,膜外延伸着第五维
小结
什么是膜世界?
膜世界假说把我们所知道的这个四维时空比喻为一张膜,
这张膜漂浮在更高维次的一个时空中。
不仅我们的身体,事实上所有的原子,所有的天体,甚至连光,全都被禁锢在这张膜上。
不过引力是例外,惟有引力子可以在膜外的全部高维时空(Bulk时空)中自由移动。
开弦脱离不了膜
除了引力之外的其他三种力都是通过开弦传递,
因此,受这三种力作用的普通物质也不可能脱离这张膜。
开弦可以在膜上滑移。
然而引力子是由闭弦产生的,不受膜的约束,可以自由移动。
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