北京時(shí)間3月12日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，眾所周知，宇宙是由三維立體空間和作為第四維的時(shí)間共同構(gòu)成的。但美國維吉尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家日前稱，他們目前正在尋找上述四維之外的其它宇宙維度。

　　這聽上去似乎像是電影《陰陽魔界》中的一個(gè)片段，負(fù)責(zé)該研究項(xiàng)目的研究人員有維吉尼亞理工大學(xué)理學(xué)院物理副教授約翰-斯蒙尼迪和研究生邁克爾-卡

　　維克。卡維克說：“我們正在探索一種理念，即除了目前我們已知的空間3維和時(shí)間1維外，宇宙還有一個(gè)令人察覺不出的小維(約是1納米的十億分之一)。這個(gè)額外的維可能是卷曲的，處于一種類似宇宙大爆炸時(shí)整個(gè)宇宙所處的狀態(tài)。”

　　搜尋工作已經(jīng)啟動

　　研究小組目前正在尋找小型原始黑洞，這些黑洞爆炸時(shí)可能會產(chǎn)生地球可以探測到的無線電脈沖。它們之所以被稱為原始黑洞，是因?yàn)樗鼈兪前殡S宇宙伊始所產(chǎn)生的。科學(xué)家們認(rèn)為，黑洞會隨著時(shí)間的流逝蒸發(fā)，由于質(zhì)量的不斷丟失而收縮。一個(gè)比額外維大的黑洞可能會抱合起來，就像一個(gè)軟管外纏繞的厚橡皮圈。當(dāng)一個(gè)黑洞收縮到額外維的大小，這個(gè)黑洞就會伸展得非常纖細(xì)，然后猛地折斷，導(dǎo)致爆炸，接著爆炸就可能會產(chǎn)生無線電脈沖。

　　在美國國家科學(xué)基金會的許可下，維吉尼亞理工大學(xué)的研究小組正在準(zhǔn)備位蒙哥馬利縣架設(shè)起一臺8米波長的瞬變陣列射電望遠(yuǎn)鏡，在天空中搜尋來自300光年外爆炸發(fā)出的無線電脈沖。在北卡羅萊納州西南部，研究小組已經(jīng)設(shè)立一了個(gè)類似的望遠(yuǎn)鏡，進(jìn)行了數(shù)月的搜尋工作。斯蒙尼迪說：“我們心里都有許多關(guān)于產(chǎn)生無線電脈沖的猜想和預(yù)測，其中一個(gè)猜想就是原始黑洞爆炸，只不過我們還未探測到這種無線電脈沖。我們主要在搜尋可能產(chǎn)生無線電脈沖的奇異的高能爆炸。第二臺射線望遠(yuǎn)鏡的架設(shè)將有助于科學(xué)家們對兩臺望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證。假設(shè)2臺望遠(yuǎn)鏡都在同時(shí)探測到了同樣的脈沖，那就可以證明我們的猜測果如其然，而非人工干涉產(chǎn)生的脈沖。”

　　宇宙可能存在10維

　　約翰-斯蒙尼迪表示，“弦論”又叫超弦理論或“萬有理論”，該理論認(rèn)為，宇宙中所有的物體都是由微小的、振動的能量弦所構(gòu)成。該理論是囊括了從廣袤星系到亞原子微粒在內(nèi)的所有物體的物理學(xué)規(guī)律。盡管科學(xué)家們還在為這個(gè)理論爭論不休，不過，更多的只是修正而不是駁倒它。以“弦論”的觀點(diǎn)來看，我們的世界并不完整。除了三維空間和時(shí)間之外，“弦理論”預(yù)測還應(yīng)該存在另外6個(gè)空間維度。這些“隱藏”的空間維度以極其微小的幾何形狀卷曲在我們宇宙的每一個(gè)點(diǎn)中。約翰-斯蒙尼迪說，“不過你也不用為看不見10維的世界而感到擔(dān)憂，因?yàn)槲覀兊拇竽X習(xí)慣于只是三維的空間，而對于其他六維空間結(jié)構(gòu)卻很難感知。雖然科學(xué)家們利用計(jì)算機(jī)模擬出了類似的6維幾何體，但沒有人能夠確切的知道他們的形狀到底是怎么樣的。”

　　科學(xué)家們?yōu)楹我�搜尋額外維呢？原因之一是與弦理論有關(guān)。卡維克說：“根據(jù)弦理論的要求，宇宙至少有10維，那么額外維應(yīng)該是一個(gè)與之一致的理論。然而，我們僅僅想出了一個(gè)額外維的模型。”一些理論家認(rèn)為，日內(nèi)瓦附近建造的大型強(qiáng)子對撞機(jī)可能可以探測到一個(gè)額外維。弗吉尼亞理工大學(xué)的研究小組則希望，通過大量的努力和耗資可以借助射線天文學(xué)探測到這些額外維，他們計(jì)劃進(jìn)行至少5年的搜尋工作。

　　如何尋找新的宇宙維度

　　因?yàn)槿鄙俦匾�的時(shí)間機(jī)器，科學(xué)家將使用另外一種輔助手段，一幅宇宙大爆炸釋放的宇宙能量圖。這種爆炸釋放的能量在隨后的130億年里其實(shí)都沒有發(fā)生變化，它可以被衛(wèi)星捕捉到，比如美國的威爾金森微波各向異性探測器。通過繪制出宇宙能量圖可以幫助我們對宇宙的雛形有一個(gè)大概的印象。約翰-斯蒙尼迪解釋說，正如一個(gè)影子可以大致反映一個(gè)物體的形狀一樣，太空中宇宙能的結(jié)構(gòu)也可以表現(xiàn)出6維空間的形狀。為了學(xué)會如何從宇宙圖中發(fā)現(xiàn)六維幾何體的標(biāo)志，他們采用了逆推法。他們選擇了兩個(gè)不同類型的數(shù)學(xué)幾何模型，然后計(jì)算出這兩個(gè)幾何體在宇宙中所描述出來的能量圖。當(dāng)他們將這兩幅圖進(jìn)行比較時(shí)發(fā)現(xiàn)了細(xì)微卻十分重要的區(qū)別。

　　研究的結(jié)果表明特殊的宇宙能形式能夠攜帶著6維形狀幾何體的重要線索。約翰-斯蒙尼迪說，雖然目前將他們的發(fā)現(xiàn)與我們的宇宙進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)還不夠精確，但未來的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該能夠更加敏感的檢測出不同幾何體之間的微妙區(qū)別。隨著技術(shù)的提高，人們可以捕捉到更加精細(xì)的宇宙能量圖，或許可以幫助科學(xué)家揭開宇宙能量圖的密碼，并且確定適合我們宇宙的唯一幾何學(xué)。