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③主张的9维度空间
正所谓维度指的是空间维数与“能够相互正交(垂直相交)的线的最大值”一致 。 我们所生活的空间为3维度空间 , 即一个能描述的长、宽、高的空间 。 超弦理论认为我们的空间是9维度空间 , 其中3维是显现出来的 , 而剩余的6维是卷曲隐藏起来的 。 3维度我们是可以描述出来的 , 9维度如何描述?可用数学的方法可简单给大家解释 , 小学的数学告诉我们一个3维立方体的体积是边长的立方 , 那么9维立方体的体积就是边长的9次方 , 这样大家就可以理解了吧 。
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2.弦把四种“力”的统一起来
众所周知宇宙中存在的已知四种力 , 即电磁力相互作用力、强相互作用力、弱相互作用力、引力 。
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(1)研究表明电子之间总是在不断交换光子 , 电子释放光子给另一电子吸收这个过程中会产生动量 , 从而出现起电子互相排斥现象 , 这一过程也是产生电磁力相互作用的过程 , 光子作为基本粒子充当着传递电磁力的角色 。
(2)夸克构成了原子核的质子和中子 , 而夸克之间通过交换胶子产生强相互作用力 , 强相互作用力能把夸克牢牢结合在一起 。
(3)“幽灵”粒子中微子能轻轻松松穿透地球 , 当它与电子或夸克接近时 , 通过交换“弱玻色子”而产生弱相互作用力而发生碰撞 。
(4)地球会围绕太阳公转 , 这样的运动周而复始 , 之所以产生这种现象是因为万有引力的作用 。 广义相对论认为 , 大质量天体会使得周围时空会扭曲 , 从而形成引力 。 同样道理 , 科学家们假想天体之间通过传递“引力子”产生引力 。
超弦理论认为宇宙中的一切物质都是由弦构成的 , 弦与弦之间通过交换(释放和接收)弦来产生各种力 , 这样一来超弦理论就可以把四种力统一起来 。
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三、宇宙可能是“膜”
随着对超弦理论深入的研究 , 科学家们认为闭弦聚集形成了膜状的物质 。 而我们所存在的宇宙可能是漂浮于高维度度空间中的膜 。
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开弦是构成物质的基本粒子以及引力子之外传递力的基本粒子 , 它是开放的弦 , 两端可附着在D膜上或随意移动;闭弦两端闭合无法附着在D膜上 , 因此可向更高维度转移 。
与其他三种力相比 , 引力在我们现实生活中其实很微弱 , 举个例 , 例如握在手中的细铁丝能被磁铁所产生的磁力能轻轻松松吸引 , 而地球相对磁铁来说大得多 , 它所产生的引力却无法对抗小磁铁 。 用超弦理论就可以解释得通 , 传递引力的闭弦(引力子)脱离D膜的束缚向3维空间以外的空间分散 , 从而导致引力的削弱 。
四、物理定律与超弦理论
我们常常觉得无法理解:为什么我们所存在的宇宙中有诸多物理定律 , 他们的存在是否是巧合?
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根据超弦理论认为 , 我们所生存的世界不仅是3维而已 , 还存在多维度 , 如6个维度等 , 而诸多的物理法则则是由这些额外的6个维度及D膜的分布方式来决定的 。 额外维度的形状决定着基本粒子的样子 , 及基本粒子或物质之间的关联 。
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