美國(guó)物理學(xué)家如何證明多維度空間概念？

我們經(jīng)常會(huì)在各種科幻電影中看到平行宇宙和多維空間的概念，但大多數(shù)人也都只是吃瓜群眾，只有在結(jié)合電影情節(jié)的情況下，才能對(duì)這些概念有些許淺顯的理解。實(shí)際上，不止是我們，多數(shù)物理學(xué)家到現(xiàn)在也沒(méi)有真正弄清楚這些在弦理論中提出的概念性猜想，因?yàn)榈侥壳盀橹?，還沒(méi)有能夠證實(shí)這些猜想的技術(shù)。

而現(xiàn)在，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家 Brian Greene 利用 VR 技術(shù)，開(kāi)始對(duì)之前的這些猜想進(jìn)行真正的實(shí)驗(yàn)與探索，以求能證明出弦理論中那些令人匪夷所思的想法與觀點(diǎn)。

Greene 在之前發(fā)表過(guò)的相關(guān)著作中指出：以弦理論的角度來(lái)看，自然界的基本單元并不是電子、光子、中微子和夸克之類(lèi)的粒子，這些看起來(lái)像粒子的物質(zhì)實(shí)際上都是很小很小的閉合弦，閉合弦不同的振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)才產(chǎn)生了各種不同的基本粒子。除此之外，我們所處的宇宙空間是由十個(gè)物理空間加上一個(gè)時(shí)間屬性空間構(gòu)成的復(fù)合體，這些多維度空間之所以沒(méi)有被人類(lèi)察覺(jué)是因?yàn)樗鼈兌急弧皦嚎s”在了很小的空間當(dāng)中。

實(shí)際上，自 1968 年弦理論的雛形誕生以來(lái)，人類(lèi)還沒(méi)有通過(guò)實(shí)際中的實(shí)驗(yàn)操作對(duì)這個(gè)“玄幻”的理論進(jìn)行佐證。一方面是因?yàn)槎鄶?shù)關(guān)于弦理論的猜想總會(huì)被各種理由推翻，另一方面則是因?yàn)槟壳暗母咚倭Ｗ蛹铀倨鬟€不夠強(qiáng)大，不能根據(jù)相關(guān)猜想進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

所以 Greene 開(kāi)始另辟蹊徑，采用 VR 技術(shù)來(lái)對(duì)弦理論的猜想和理論進(jìn)行佐證。目前，他創(chuàng)建了一個(gè) VR 機(jī)器人演示教學(xué)課程，通過(guò)可穿戴設(shè)備，在課堂上，學(xué)生們可以直觀地觀看各種放大版的物質(zhì)微粒，包括它們的振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)軌跡。除此之外，利用 VR 技術(shù)，還能在教室中投射出根據(jù)弦理論所描述的四維超立方體，這種立方體具有 24 個(gè)面，16 個(gè)頂點(diǎn)以及 8 個(gè)立方體胞。

據(jù)了解，Greene 正打算將這門(mén)充滿未來(lái)感的課程作為自己科研領(lǐng)域的重要組成部分，在之后的研究中，不僅會(huì)專注于向?qū)W生們形象地傳授弦理論里的猜想和理論，還會(huì)利用 VR 技術(shù)對(duì)多維度空間里的概念進(jìn)行進(jìn)一步的證明。