第九百二十四章 有些枯燥、却又无比珍贵、意义无比重大的画面(4/5)
它指一个蜷缩的高维空间,这是科学家猜测出来的一个理论,有六个维度,其数学基础是由意大丽数学家卡拉比提出的卡拉比猜想,再由与现在坐在众人的邱老先生于27岁那年证明,属于纯数学计算的产物,没办法用仪器进行观测。
根据数学计算,“卡拉比-邱空间”的半径小于亿亿亿亿分之一米,只有质子和中子半径的亿万分之一,它的内部空间有六个蜷缩在特异几何结构中的维度,迂回曲折且扭曲,根本无法使用传统的欧几里德几何描述,科学家们认为它遵循着一种更为抽象、没有直线的几何学。
虽然也是靠着数学推导而成、无法以物理实验观测的“空想”产物,但“卡拉比-邱空间”的“紧缩性能”对于超弦理论非常重要,目前已经测试出25种“卡拉比-邱空间”可以构造与之符合的超弦理论。
当年超弦理论提出来时,认为所有基本粒子都是由不断振动的弦线组成,时空具有超对称性,并且是十维的,比如物理学家坎德拉斯、霍洛维茨等人合著论文《超弦的真空结构》里,就坚持认为存在十维空间,多出来的六个维度隐藏于“卡拉比-邱空间”之中,此六维独立于四维时空的每一个点。
到了M理论,认为存在11维空间,但这种多出来的六个维度隐藏在“卡拉比-邱空间”之中的猜测依然存在,不少物理学家倾向于认为这种“卡拉比-邱空间”可能是宇宙中最基本的单元之一,所以人类只能看到最多五维时空。谁能准确破解“卡拉比-邱空间”的几何特性,谁就可能打开发现宇宙奥秘的大门。
——因为自然界的一些常数,哪种粒子能够存在、质量是多少,它们如何相互作用,甚至宇宙的性质和物理定律都取决于“卡拉比-邱空间”。
但为什么“卡拉比-邱空间”里面是恰好的六个维度?
对于这个问题,正在喝着绿茶的邱老先生很干脆地一摊手:“当初坎德拉斯、霍洛维茨也向我提出过类似的问题,我让他们问卡拉比更合适,我只是将他的猜想证明了出来,至于他是凭着直觉还是怎么‘猜’出来,我就不清楚了。”
很可惜,卡拉比当时应该是没有回答坎德拉斯、霍洛维茨,而现在,卡拉比大师已在前些日子仙逝了,享年100岁零4个月,这个问题更是没人能回答。
“不过,我当年确实研究过与这个问题有点关联的‘镜像对称猜想’。”
邱老先生说的“镜像对称猜想”,是指“卡拉比-邱空间”之间的一种特殊关系,即两种“卡拉比-邱空间”虽然在几何上差别很大,但是作为弦理论的额外维度时却是等价的,这样的一对“卡拉比-邱空间”被称为镜像对称。
这个猜想最初是物理学家菲利普·坎德拉斯等人发现的,并从物理角度证明镜像对称可用于计算“卡拉比-邱空间”上有理曲线的数目,后来邱老先生与另外两个数学家,用局部化技巧完全证明关于“卡拉比-邱空间”上有理曲线计数的镜猜想。
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