当下午,将秦克送去主卧休息后,宁青筠放心不下,又坐在旁边陪了半时,见秦克睡得安稳,呼吸均匀,这才放下心来。
重新回到大厅,爱德华、老陶、田剑兰院士等都向她问起秦磕情况,听闻秦克只是精神消耗过大睡过去了而已,众人都松了口气,心思又回到刚才秦克写出来的算式上。
爱德华·威滕凝视着大白板上密密麻麻却充满了数学美感的算式,叹道:“也难怪秦克累得睡着了,这些算式极为复杂,可以将‘新几何学’运用得淋漓尽致,才最终揭开了m理论的‘维度’奥妙。我原本以为有生之年都看不到的答案,此时就在眼前!这将会是弦理论诞生以来,最优秀的数学论证成果!”
m理论有几个关键词,第一是“振动”,弦通过不同的振动状态形成不同的基本粒子,所有的十七种基本粒子都是如此产生的,其核心方程为2ψ\/x2-2ψ\/t2=0。此方程描述了弦的振动,其中ψ表示弦的振动幅度,x为弦的位置,t为时间,c为光速。这个方程表明,弦的振动遵循波动规律,正是这种振动使得弦能够产生各种基本粒子。
第二个关键词则是“维度”。在普通的空间中,可以用数字组确定空间中的位置,所需的数字数量叫作空间的维度。普通的空间的坐标使用普通的数字,而超空间的坐标使用格拉斯曼数。其核心方程为Gμν=8πGtμν\/c^4和ds2=gdxdx+R2dΩ2。
此外还影超对称性”、“质量”、“能量”等关键词。
但这些关键词的核心关联,都是“振动”及“维度”。
无数物理学家投身弦理论这个研究方向,目标只有两个——“揭开时空维度的奥秘,理解宇宙的本质结构”。前者就是“维度”,后者就是“振动”。
由此可见“维度”在弦理论、超弦理论以及m理论当中的重要性。
可惜虽然人人都知道维度的重要性,但维度向来以高难度着称,既抽象又复杂,而且变化不定——无论是爱因斯坦的广义相对论,还是卡卢扎-克莱因理论,都告诉我们,维度并不是固定不变的,它们可能会变化、扭曲或者缩。这就让数学论证带来了极大的麻烦,尤其是高维度的研究,数学成果寥寥。
提到维度,大家可能首先想到的是三维空间,再加上时间这个第四维度,那就是大家都比较熟悉的四维时空了。但维度的研究重心在高维度,那才是m理论的核心特点,比如引力子的产生正是由于弦在高维时空中的振动。
这个高维度一度提升到二十六维,最终又紧缩为超弦理论的十维和m理论的十一维。
为什么这个维度的数量会是26、10、11,为什么“卡拉比-邱空间”里的维度又是6
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