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来自第十维度的信号

时间:2022-01-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:反过来 ,它还意味着十维理论并非通常意义上的理论。你们的一些领导已经年老僵化,不要独自轻信异端事物。第二阵营的人致力于装配那些参差不齐的碎片。当两组碎片在第三维度中重组时 ,平地居民开始惊叹于计算机中显示出的图案 :具有完美三维对称性的光芒四射的宝石。这些碎片将在三维空间中重新组装。他们愤怒地说 ,理论无法被检验就不能称其为理论。平地居民的辩论以及在现实世界中的争论将持续一段时间 ,这是一件好事。
来自第十维度的信号_超空间

如果终极理论在我们有生之年被发现 ,那是多么不可思议啊 !自然的终极法则的发现 ,标志着人类智力史的间断 ,标志着自 17世纪近代科学肇始以来最漂亮的理论的出现。我们现在能想象出那会是什么样子吗 ?

———史蒂文 ·温伯格

物理原理是美丽的吗 ?

虽然超弦理论为我们提供了一个关于宇宙理论的令人信服的公式 ,但最根本的难题是 ,这个理论的实验验证似乎超出了我们目前所掌握的技术水平。事实上 ,这个理论预言所有的力的统一是发生在普朗克能量的条件下,即1028电子伏特的能量上。这个能量大约是我们可以从实验室的加速器中提取的最大能量的 1015倍。

物理学家戴维 ·格罗斯在谈到产生这个巨大能量的资金成本时曾说 , “即便将世界上所有国家金库中的钱放在一起 ,也远远不够。它是一个天文数字 ”。

这是令人失望的 ,因为它意味着 ,靠我们现有的机器或可想象的将来的机器对该理论进行实验验证成为了奢望。反过来 ,它还意味着十维理论并非通常意义上的理论。由于受限于我们星球上现有的技术水平 ,它将不能得到实验验证。于是 ,我们留下了这样的疑问 :物理原理自身的美丽可以代替实验验证吗 ?

对于某些人而言,答案是一个响亮的 “不”字。他们不屑一顾地嘲弄这些理论,称它们为 “戏剧物理学”或 “趣味数学”。最刻薄的批评家是哈佛大学的诺贝尔奖得主谢尔登 ·格拉肖 (SheldonGlashow)。他在这场辩论中扮演了牛虻的角色,他向其他支持高维观点的物理学家发起了攻击。他反对这些物理学家,并将当下流行的这种思想比作艾滋病毒,无可救药。他还将当前的弦理论的时尚效应与美国前总统里根的 “星球大战”计划相提并论:

这里有一个难题:如何为两个宏伟的设计命名。这两个设计非常复杂,它们可能需要几十年甚至更长的研究开发时间,也许在现实世界它们根本就无法实现——— “星球大战”与弦理论 ……这两个野心勃勃的设计既不能用现有的技术来实现,也不可能达到既定目标。就当下稀缺的人类资源而言,这两个项目都是代价高昂的。此外,俄罗斯正在这两个项目上拼命追赶。

为了搅起更大的争论,格拉肖甚至写了一首诗,诗的结尾处如下:

如果你敢大胆猜想,

万物理论也许超出了弦的轨形。

你们的一些领导已经年老僵化,

不要独自轻信异端事物。

请注意我们的忠告,不要太陶醉———

这本书还未写完,最后一个词不是威滕。

格拉肖发誓,他将阻止这些理论进入他任教的哈佛大学,却未能如愿。他承认,在这个问题上他常常寡不敌众。他遗憾地说,“在暴发的哺乳动物世界中,我发现自己是一条恐龙”。 [格拉肖的观点难以得到其他诺贝尔奖获得者的认同。如默里 ·盖尔 -(MurayGel-Mann)和温伯格等人就反对格拉肖的观点。事实上,物理曼学家温伯格说:“弦理论为终极理论提供了唯一的候选来源———不可思议的是,竟有人阻止聪明的年轻物理学家研究它?”]为了理解这场涉及所有力统一的争论的意义,也为了理解它的实验验证问题 ,考虑以下 “宝石的寓言故事 ”的类比是有益的。

打个比方 ,有一块美丽的宝石 ,它在三个维度上是完全对称的。然而,这块宝石却并不稳定。一天 ,它崩裂开来 ,碎片飞向四面八方。它们最终落在平地上 (二维世界)。平地居民好奇地试图重组这些碎片。他们将此原始爆炸称为宇宙大爆炸 ,但他们不明白的是 ———为什么这些碎片会散落在他们的整个世界中。他们最终鉴定出了两种碎片。一些碎片的表面被打磨得非常光滑 ,平地居民将它们比作 “大理石 ”;一些碎片的表面呈现锯齿状 ,丑陋且没有规律可言 ,平地居民将它们比作 “木头 ”。

多年之后 ,平地居民分成了两大阵营。第一阵营打算将磨光的碎片拼凑起来。慢慢地 ,那些打磨光滑的碎片开始拼接。这一阵营里的平地居民开始惊叹于这些光滑碎片的组合 ,他们坚信一定有一种强大的新型几何在起作用。这些平地居民称他们部分组合的碎片为 “相对论 ”。

第二阵营的人致力于装配那些参差不齐的碎片。他们在寻找这些碎片的模式方面取得了有限的成功。然而 ,锯齿状的碎片组合在一起 ,只会产生一个更大更不规则的团块。他们将其称为 “标准模型 ”。但标准模型太丑陋 ,没人为这个丑陋的团块感到欣慰。

经过几年的艰苦努力 ,人们试图将这些不同的部分拼在一起。然而 ,人们对 “光滑的碎片 ”与 “参差不齐的碎片 ”的拼接毫无办法。

有一天 ,一个聪明的平地居民想出了一个绝妙的主意。他宣称 ,如果从二维平地 “向上 ”移动两套碎片 ,它们就会被重新组合起来。即在第三维度中 ,这些碎片将能彻底结合。大多数平地居民被这种新方法弄晕了 ,因为没人能理解 “向上 ”是什么的意思。这个聪明的平地居民能够通过计算机证明 “大理石 ”碎片可以被看作是某些物体的外部碎片 ,因此是光滑的;而 “木头 ”碎片是内部碎片 ,因此是凹凸不平的。当两组碎片在第三维度中重组时 ,平地居民开始惊叹于计算机中显示出的图案 :具有完美三维对称性的光芒四射的宝石。两组碎片之间的人为界限 ,瞬间被纯几何的方法解决了。

然而 ,这个解决方案留下了几个问题 ,平地居民无法对这些问题进行解答。一些平地居民希望得到实验证明而不只是理论计算 ,这些碎片真的可以组装成这种宝石吗。这个理论给出了一个巨大的能量数值 ,只有拥有了这个能量才能建立强大的机器并将这些碎片 “向上 ”抛出地面。这些碎片将在三维空间中重新组装。遗憾的是 ,这个能量大约为平地居民能够提 供的最大能量的千万亿倍。

而另一些平地居民认为 ,有理论计算就足够了。虽然他们知道这缺乏实验验证 ,但他们认为物理原理本身的 “美”足以解决统一问题。他们指出,历史总是表明 ,自然界最难问题的解通常都是最美的解。他们还正确地指出 ,三维理论没有对手 ,它是最好的理论。

然而 ,其他一些平地居民发出了怒吼。他们愤怒地说 ,理论无法被检验就不能称其为理论。他们声称 ,检验这一理论将徒劳无益地耗费聪明的头脑 ,浪费有价值的资源。

平地居民的辩论以及在现实世界中的争论将持续一段时间 ,这是一件好事。正如 18世纪的哲学家约瑟夫 ·朱伯特曾说的 ,“‘辩论一个问题而不解决它 ’明显好于 ‘解决一个问题而不讨论它。’”

超导超级对撞机 :创世窗口

18世纪的英国哲学家大卫 ·休谟 (David Hume)提出任何理论都必须建立在实验基础之上的观点 ,并因此而闻名。他认为创世理论是无法得到实验验证的 ,也无法用理论来解释。他指出 ,实验的本质是再现性。一个实验可以反复在不同地点、不同时间重复进行 ,并得出相同的结果 ,才可以证明一个理论的正确性。相反 ,这个理论是不靠谱的。一个人怎能用创世本身来做实验呢 ?创世本身就是一个不可重复的事件。因此 ,休谟得出结论 ,任何创世理论都是不可验证的。他声称 ,“科学 ,几乎可以回答所有的与宇宙相关的问题 ,创世是唯一一个不能被重复的实验 ”。

从某种意义上说 ,我们遇到了休谟在 18世纪发现的问题的现代版本。这个问题是 :重新创造宇宙之初所需的能量 ,超过了地球上可用的任何能量。然而 ,尽管在实验室直接验证十维理论是不可能的 ,但我们找到了几种间接方法来处理这个问题。最合乎逻辑的处理方法是 ,我们希望超导超级对撞机 (SSC)能发现原子粒子并能显示超弦的独有特征 ———超对称性。虽然超导超级对撞机不能探索普朗克能量 ,但它也许能为我们提供 “超弦理论正确性 ”的间接证据。

被强大的政治反对派扼杀的超导超级对撞机是一个真正可怕的机器 ,它也是这种类型机器中的最后一个。这个机器大约在 2000年在得克萨斯外 的达拉斯完工,它有一个 50英里 (80公里)长的巨大管道,管道周围环绕着巨大的磁铁 (如果以曼哈顿为中心,它将扩展到康涅狄格和新泽西)。超过3000名全职及来访的科学家和工作人员在这里进行实验,并共同分析从机器中得出的数据。

超导超级对撞机的目的是在管内加速两个质子束,直到它们的速度接近光速。因为这些质子束是沿着顺时针和逆时针两个方向运动的,当它们接近最大速度及最大能量时,必然会在管内发生碰撞。质子之间彼此碰撞,当能量达到40兆 (4×1014)电子伏特的能量时,质子会粉碎并产生大量的可供探测器分析的亚原子碎片。宇宙大爆炸之后,这种碰撞就再未出现过 (因此,SSC又有 “创世窗口”的昵称)。物理学家们希望在这些碎片中发现奇异的亚原子粒子,并寄希望于它们可以揭示物质的最终形态。

毫不奇怪,超导超级对撞机是一个非凡的工程和物理计划,它扩展了现代科学已知技术的极限。因为,在管内弯曲质子和反质子所需的磁场是巨大的 (其数量级为地球磁场的 10万倍)。同时,为了产生并保持它们的运动状态,所需的物理步骤也是非常复杂的。例如,为了降低导线内部的发热和电阻问题,磁体必须被冷却到接近绝对零度。此外,磁体还需采用专业手段进行特别加固,以防止磁场过强导致金属磁体本身形变。

由于超导超级对撞机的预算造价高达 110亿美元,它成为了一个令人垂涎之物和政治家施展激烈政治手腕的题材。过去,原子加速器的建造地点,由毫不掩饰的政治交易所决定。例如,伊利诺斯州之所以能将费米实验室的加速器建造在巴达维亚 (芝加哥的外面),是因为林顿 ·约翰逊 (LyndonJohnson)总统需要伊利诺斯参议员埃弗里特 ·德克森 (EveretDirkson)投越南战争的关键一票 (根据《今日物理》杂志)。超导超级对撞机的情况也大致相似。尽管美国的许多州都激烈争夺这一项目,但 1988年,超导超级对撞机项目落脚于得克萨斯州。当时,美国总统和民主党副总统候选人均来自得克萨斯州。

虽然美国政府已花费了10亿美元在超导超级对撞机的项目上,但它却永远无法完成。令物理界感到震惊的是,1993年,众议院投票彻底取消了这个计划。物理学家们努力的游说并未恢复政府为该项目提供资金。对国会来说,昂贵的原子加速器可以从两方面看待:一方面,它可以是一个 “多汁的李子”,它能产生数以千计的就业机会,并能为拥有它的州带来10 亿美元的联邦财政补贴。另一方面 ,它也可以是一个 “不可信的吞钱洞 ”,巨大的投入下不会带来任何收益。他们认为 ,这段时间的美国正值艰难时期,这个昂贵的高能物理学家的玩具是国家所不能承受的奢侈品。(公平地说 ,为超导超级对撞机提供资金应放在一个合适的角度下审视。“星球大战 ”基金一年需消耗 40亿美元 ;整修一台航空母舰需消耗 10亿美元 ;一架航天飞机的造价为 10亿美元 ;一架 B-2隐形轰炸机的造价接近 10亿美元。)虽然超导超级对撞机项目不幸夭折 ,但我们能从中发现什么呢 ?少,科学家们希望能找到奇异粒子 ,比如由标准模型预言的希格斯粒子。至希格斯粒子产生对称性破裂 ,故而 ,它是夸克质量的起源。我们希望超导超级对撞机能发现 “质量的起源 ”。所有的我们周围有重量的物体 ,它们的质量均归功于希格斯粒子。然而 ,物理学家之间的赌注在于 ,超导超级对撞机发现标准模型之外的奇异粒子的概率为 50%,即成败的机会各半。(物理学家或许能找到 “七彩 ”粒子 ,它们正好处于标准模型之外 ;又或许会找到 “轴子 ”,它们有助于解释暗物质的问题。)物理学家最希望找到的是 “超粒子 ”,这是一般粒子的超对称配偶子。例如 ,引力微子是引力子的超对称配偶子 ;超夸克是夸克的超对称配偶子 ;超轻子是轻子的超对称配偶子。

如果超对称粒子最终被发现 ,我们就有机会看到超弦本身的残余。 (像场论的对称性那样 ,超对称于 1971年在超弦理论中被首次发现 ,且先于超引力的发现。事实上 ,超弦或许是唯一的可使超对称与引力以完全自洽的方式结合起来的理论。)即便超对称粒子的发现不足以完全证明超弦理论的正确性 ,它仍将有助于安抚怀疑论者 ,因为在他们的眼中不存在一丝关于超弦理论正确的物理学证据。

来自外层空间的信号

由于超导超级对撞机并未建成 ,因此 ,我们无法发现低能量共振的超弦粒子。这样 ,物理学家开始寄希望于另一种可能 ———测量宇宙射线的能量。这些宇宙射线均是高能亚原子粒子 ,它们的来源我们尚不清楚 ,但我们可以明确的是它们必定来源于我们星系之外的外太空。例如 ,尽管没人 知道宇宙射线来自何处 ,但人们都知道它的能量巨大 ,超过了我们实验室中任何物质所携带的能量。

与原子加速器产生的受控射线不同 ,宇宙射线具有不可预知的能量 ,它不能按要求产生精确的能量。从某种意义上说 ,我们可以将其分别比喻为 “水管灭火 ”与 “暴风雨灭火 ”。 “水管灭火 ”相比 “暴风雨灭火 ”更方便:我们可以自定义水管开关的时间 ,自定义调节水流的强度 ,从水管中喷射出来的水均以相同的速度匀速喷出。这正好与原子加速器产生的可控制的射线束相对应。“暴风雨灭火 ”相比 “水管灭火 ”更猛烈且更有效。但问题是 ,它像宇宙射线一样不可预测 :你无法调节雨水的大小和流速 ,它们都呈现一种不稳定态的波动 ,无法预测。

宇宙射线是 80年前由耶稣会传教士特奥多尔 ·沃尔夫 (Theodor Wulf)在巴黎埃菲尔铁塔进行的实验中被首次发现。1900—1930年,勇敢的物理学家们乘坐热气球翻山越岭 ,以求获得宇宙射线的最佳测量结果。但宇宙射线的研究在 20世纪 30年代开始衰落。当欧内斯特 ·劳伦斯 (ErnestLawrence)发明了回旋加速器后 ,在实验室中产生了能量比大多数宇宙射线还高的可控光束。例如 ,能量为 1亿电子伏特的宇宙射线就像雨滴一般常见 ,它们以每秒每平方英寸 (6.4平方厘米 )的若干速度撞击地球大气层。然而 ,劳伦斯的发明造就了超过该能量 10倍至 100倍的庞大机器。

幸运的是 ,自从沃尔夫首次将电罐 (带电容器 )放在埃菲尔铁塔上 ,宇宙射线实验已发生了很大的变化。现在的火箭和卫星都能将辐射计算器发送至距离地面上空的很高处 ,从而最大限度减小大气对计算的影响。当一个高能量的宇宙射线撞击大气时 ,它会击碎大气中的原子 ,从而引发簇射。然后 ,我们可以靠地面上的一系列探测器进行探测。芝加哥大学密歇根大学的合作 ,开创了雄心勃勃的宇宙射线计划。1089个探测器散布在1平方英里 (2.59平方公里 )的巨大沙漠中 ,等待宇宙射线簇射将它们触发。这些探测器放置在一个理想的、孤立的地区 :犹他州盐湖城西南 80英里 (130公里 )处的达格韦试验场。

犹他探测器足够灵敏 ,它们能识别出一些最有活力的宇宙射线的起源点。今天 ,天鹅座 X-3和武仙座 X-1已被确定为强大的宇宙射线发射源。它们可能是大型的自旋中子星 ,也可能是黑洞。它们正在慢慢吞噬伴星,形成一个巨大的能量漩涡 ,并将大量的辐射 (例如质子 )喷射到外层 空间。

到目前为止 ,我们探测到的最有活力的宇宙射线的能量为 1020电子伏特。这个数字是一个令人难以置信的能量 ,比超导超级对撞机可产生的能量还要高 1000万倍。这个能量比探索第十维度所需的能量小 1亿倍。我们不指望在 20世纪内用我们的机器产生出接近宇宙射线的能量 ,但我们希望在我们星系内黑洞深处产生的能量将接近普朗克能量。有了大型的轨道航天器 ,我们应该能够深入探测这些能源的结构 ,并探测到比这更大的能量。

根据一个公认的理论 ,我们银河系的最大的能量来源位于银河系的中(这个能量远大于天鹅座 X-3或武仙座 X-1产生的任何能量)。它由几心百万个黑洞组成。鉴于国会取消了超导超级对撞机的建设项目 ,我们认为,探索第十维度的最终地点应该是在外层空间。

测试无法检验的事物

从历史上说 ,物理学家曾多次郑重宣布某些现象是 “不可测试的 ”或 “不可证明的 ”。但也有另一种态度 ,科学家们可以认为普朗克能量难以得到,但我们也许能通过普朗克能量的周边进行间接实验 ,从而做出意料之外的突破。

19世纪 ,一些科学家宣称恒星的组成是无法用实验测量的。1825年,法国哲学家和社会评论家奥古斯特 ·孔德 (AugusteComte)在《哲学的进程》中写道 ,“恒星距离我们太遥远 ,我们除了知道恒星是天空中不可达到的光点外 ,对它的其他信息一无所知 ”。他认为 ,19世纪乃至以后的任何世纪的机器都无法为人类提供足够大的力量逃出地球并抵达恒星。

尽管确定恒星是由什么构成的 ,似乎超出了科学的能力。但具有讽刺意味的是 ,几乎在同一时间德国物理学家约瑟夫 ·冯 ·夫琅和费 (Joseph vonFraunhofer)却正在做这件事。他利用棱镜和分光镜分离从遥远恒星发出的白光 ,并确定恒星的化学组成。由于恒星内的每一种化学物质都有一种特征性的 “指纹 ”或光谱 ,这让夫琅和费很容易地将 “不可能 ”变为了 “可能 ”———他确定了氢是恒星中最丰富的元素。

这激发了诗人伊恩 ·D.布什 (IanD.Bush)的写作灵感 :

一闪一闪小星星 ,

究竟何物现奇景。

我有光谱分析仪 ,

知道原来你是氢。

因此 ,尽管火箭达到恒星所需要的能量远远超出了孔德所知道的一切能量 (或者说 ,超过了现代科学能提供的一切能量 ),但关键的环节并不不涉及能量。解决问题的关键在于观测来自恒星的信号 ,而不在于直接的测量。同理 ,我们希望找到从普朗克能量发出的信号 (也许来自宇宙射线或者一个未知源 )来探测第十维度 ,而不是通过巨大的原子加速器进行直接测量。

“不可测试的 ”思想的另一个例子是原子的存在性。19世纪 ,原子假说被证明是理解化学和热力学定律的关键点。然而 ,许多物理学家拒绝相信原子的存在。他们认为原子也许只是一种数学手段 ,碰巧 ,它们偶然给出了这个世界的正确描述。例如 ,哲学家恩斯特 ·马赫就不相信原子的存在,他认为原子只是一个计算工具。(甚至今天 ,鉴于海森堡的测不准原理,我们仍然无法直接拍摄原子的照片 ,虽然物理学家现在已掌握了间接的方法。) 1905年,爱因斯坦给出了最有说服力的 “原子具有存在性 ”的间接证据。他发现布朗运动 (即灰尘颗粒悬浮在液体中的随机运动 )可以被解释为 “液体中的微粒和原子间的随机碰撞 ”产生的结果。

同理 ,我们希望找到尚未发现的间接方法对第十维度的物理理论进行实验确认。如果不能直接拍摄到我们想要的对象 ,也许我们能拍摄到其 “影子 ”的照片。用间接的方法仔细分析从原子加速器得到的低能数据 ,以判断是否存在十维物理以某种方式影响了这些数据。

物理学中的第三个 “不可测试的 ”的思想是难以捉摸的中微子的存在。

1930年,物理学家沃尔夫冈 ·泡利 (WolfgangPauli)假设了一个新的,看不见的粒子 ,并将其称为中微子。他假设中微子存在的目的是 ,解释某些放射性实验中似乎破坏了物质和能量守恒消失的那部分能量。然而,泡利意识到 ,中微子几乎不能在实验中被观察到。因为他们与物质的相互作用非常弱且稀少。例如 ,如果我们能建造一个巨大而坚实的块铅 , 从我们的太阳系拉伸出几光年到半人马座阿尔法星。我们将它放置在中微子光束的行经路径上 ,其结果是部分中微子仍会从块铅的另一端穿出来。中微子能穿透地球 ,就好像地球根本不存在一样。事实上 ,从太阳发射出的无数个中微子在不停地穿透你的身体 ,即使晚上也是如此。泡利承认 , “我罪过深重 ,我预言了一个不可观察的粒子的存在 ”。

中微子令人难以捉摸 ,无法被观察。这激发了约翰 ·厄普代克写下一首名叫《宇宙的烦恼》的诗 :

中微子 ,它们非常小。

它们没有电荷也没有质量 ,

也没有交互作用。

地球只是一个糊涂的球。

中微子轻松地穿过地球 ,

就像灰尘落穿过通风的大厅 ,

或像光子穿过玻璃板。

它们傲视最紧致的气体 ,

忽略最坚实的墙壁 ,

轻视钢和坚固的黄铜 ,

蔑视马厩中的骏马 ,

不屑种类的障碍 ,

难以置信地渗透你我 !

无痛的断头台 ,

他们会穿过我们的头进入草地。

晚上 ,他们进入尼泊尔 ,

从床的下面刺穿情人和他的姑娘。

太美妙了 ,我什么也感觉不到。

中微子几乎不与其他物质相互作用 ,所以它一直被认为是 不“可测试的”。但今天 ,我们时常在原子加速器中发现中微子束 ;我们用从核反应堆中产生的中微子做实验 ;我们在距离地面最深处的矿井中检测到了它们的存在。(事实上 ,当一个壮观的超新星在 1987年照亮了南半球的天空时 ,物理学家注意到一串突然袭来的中微子穿过了他们深埋在矿井中的探测 器。这是中微子探测器首次用于至关重要的天文测量。)中微子在短短的 3年间,已从 “不可测试的”转化为现代物理学的一个重要组成。

问题是理论性的,而不是实验性的

从科学史的长远观点来看,可能存在一些乐观的理由。威滕相信,科学界终将有一天能够探测到普朗克能量。他说:

哪些是容易的问题,哪些是困难的问题———很难说出。19世纪,为什么水在100摄氏度会沸腾的问题是无法解决的,也是毫无希望的。如果你告诉19世纪的物理学家,到了 20世纪你就能计算并解决这个问题,这听上去就像一个童话 ……量子场论太难了,以至于 25年来,没人能完全相信它。

威滕认为,“好主意总会得到检验”。

天文学家亚瑟·爱丁顿甚至发出质疑,“科学家认为一切事物都应接受检验,这或许言过其实了”。他写道:“科学家普遍表示他的信念是基于观察,而不是理论。……但我从未碰到将这一表述付诸实施的人。……观察是不够的 ……理论在确定信念中起着重要作用。”诺贝尔奖获得者保罗·狄拉克说得更为直白,“方程有美感比方程与实验相符更加重要。”或者用欧洲核子研究中心物理学家约翰 ·埃利斯 (JohnElis)的话来说, “几年前,我打开了一个糖果包装纸,里面记录了这样一句话:‘只有乐观主义者才能在这个世界上有所作为。’我和一些怀疑论者一样,认为我们间接测试十维理论的最好时间是21世纪。这是因为,这个理论归根到底是一个创世理论。因此,如果我们希望检验它,必然将在我们的实验室里重新创造一次 ‘大爆炸’”。

就我个人而言,我不认为我们需要等上 100年。我们的加速器、太空探测器、宇宙射线计数器,就能足够强大地间接探测到第十个维度。也许只需要几年时间,在当今物理学家们的有生之年中,某个聪明的物理学家能够通过求解弦场论或通过其他非微扰公式,来证实或否证十维理论。因此,这个问题是理论性的,而不是实验性的。

假设某个聪明的物理学家解决了弦场论 ,并导出了我们宇宙的一些已知性质。但仍然存在一个实际问题 ———我们什么时候可以利用超空间理论的威力。有如下两种可能性 :

1.等到我们的文明掌握了比我们今天能掌握的能量大万亿倍的能量的时候。

2.遇到已经掌握了操纵超空间技艺的地外文明的时候。

我们回忆一下 ,从法拉第和麦克斯韦的工作到爱迪生和他的合作者实际掌握电磁力 ,大约经历了 70年的时间。然而 ,直到今天 ,现代文明的发展依然在很大程度上依赖于这个力的运用。核力在世纪之交被发现 ,但 80年过去了 ,我们仍然没有办法在核聚变反应堆中成功地控制它。下一步 ,我们希望掌握并利用统一场论的威力 ,我们的技术需要有更大的飞跃 ,这或许具有非常重要的意义。

根本性问题在于 ,我们正迫使超弦理论解答关于日常能量的问题 ,即超弦理论的 “天然归宿 ”(自然之家 )在于普朗克能量。这个巨大的能量 ,只有在创世那一时刻才释放出来。换句话说 ,超弦理论天生就是一种创世理论。好比笼中的猎豹 ,我们为了取乐要求这个雄健的动物为我们唱歌跳舞。事实上 ,猎豹真正的 “家 ”是广袤的非洲平原 ,超弦理论真正的 “家”是创世时刻。然而 ,如果我们的人造卫星技术足够先进 ,或许我们能在太空建造一个最终的 “实验室 ”,我们在那里用实验探测超弦理论的天然归宿 ,这就是创世的回声 !

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