06月29, 2016

平行宇宙是什么(二)

平行宇宙是什么(一)中,简要描述了百衲被多重宇宙和暴涨多重宇宙。接下来继续学(zhuang)习(bi)。

膜的多重宇宙

这种多重宇宙的理论基础是弦论,如果看过bigbang应该对这个名词不陌生,Sheldon就是研究弦论的专(dou)家(bi),但它是什么意思呢?

弦论的出现是为了统一量子场论和广义相对论。弦论认为,组成我们物质世界的基本成分不是粒子,而是微小的,弦状的振动细丝,其不同的振动模式,就表现为不同性质的粒子。

弦论的理论方程对宇宙的维度提成了要求,在一维的时间加上十维的空间下,才能获得比较完善的解,也就是说弦论要求我们的宇宙存在于十一维的时空下。而我们之所以感受不到三维以外的空间维度,是因为其他维度都蜷缩成很小的一团,很难被我们看到。这些额外维度的形态满足一定的方程,叫做卡拉比-丘形态,卡拉比-形态形态不止一种。弦论表明,粒子的性质取决于额外维度的大小和形状。

经过分析,科学家发现,弦论中的弦,不止有有一维的丝状的“弦”,还有二维的纸状的“膜”,三维的“三维膜”等,直到“十维膜”,其中“弦”就可以看成是“一维膜”。这些膜都可以发生振动和摆动。

弦不一定很小,当你想弦中注入足够高的能量时,就可以把它拉长。高维膜也一样,可以展开,变得很大。

现在我们假设有一块三维膜非常大,无限大,甚至可以认为这就是我们生活的空间本身的基底,我们就在一块三维膜中穿行。而高维空间可以容纳的东西不止一块三维膜,就好像三维空间可以容纳不止一张二维膜一样。我们可以想象一下纸盒子(三维膜)里可以放许多纸(二维膜),特别是当空间具有无限性的时候,盒子里能放的纸就是无限多的。于是在高维空间中就存在三维膜堆叠而成的无数个多重宇宙,这就是膜的多重宇宙。这种多重宇宙的特殊性就在于,从另一个维度看来,其他宇宙可能就在咫尺之外,而我们(以目前的技术来看)却永远感知不到对方。

膜的多重宇宙

循环多重宇宙

从循环这个词我们就可以看出,不同于前面所讲的那些宇宙,这种多重宇宙是时间维度上的多重宇宙。

在膜的多重宇宙的设想中,多重宇宙是空间中存在着的许多三维膜,这些三维膜都是在不断的运动中的。也就是说,我们能感知到的三维宇宙本身在周边的环境中自由运动。而如果两块运动的三维膜发生碰撞会发生什么呢?

正如我们所想的一样,运动中蕴含的巨大能量会迸发出炽热的粒子和辐射,它们足以毁灭膜宇宙中的任何组织结构。然后,这两块膜宇宙会互相反弹,向反方向运动。在反弹期间,膜会向外膨胀,环境冷却,粒子开始聚集,产生下一代恒星和星系。

这两块膜宇宙之间的引力会逐渐减慢彼此间的相对运动,然后重新相互靠近、碰撞、反弹、再碰撞。这样的周期大概是一万亿年。如果宇宙的时间是无限长的,那么就形成了这样一个在时间维度上循环无尽的多重宇宙——循环多重宇宙,而我们所在的宇宙只是其中最新的一个。

循环多重宇宙

To Be Continue...

平行宇宙是什么(三):介绍景观多重宇宙和量子多重宇宙。

平行宇宙是什么(四):介绍全息多重宇宙。

平行宇宙是什么(五)(完结):介绍虚拟多重宇宙和终极多重宇宙。

转载注明出处:十个雨点

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