
本文原载于《环球科学》时间专刊,未经许可请勿转载。
作者尼耶什阿弗肖迪(Niayesh Afshordi)、罗伯特B曼(Robert B. Mann)和拉兹帕哈桑(Razieh Pourhasan)为我们揭示了关于四维宇宙的一些令人惊异的理论。让我们回想一下柏拉图寓言中的囚徒,他们终日在黑暗中,被锁链束缚,只能看见的岩壁。在他们身后,有一堆篝火,火光将物体的影子投岩壁上。这些二维的影子是囚徒们所能认知的全部世界。真实的世界远比他们想象的要复杂且多出一个维度。我们的宇宙也许正处在一个更大的四维宇宙的中。
按照标准的大理论,宇宙是由一个密度无限大的点而产生的。最新的计算和研究提出,我们可能要把宇宙的起源追溯到大之前,到一个我们的宇宙是四维的投影的时代。这个理论听起来可能很荒诞,但它有坚实的数学基础,可以正确描述时空。在过去几十年里,物理学家完善了一种叫做全息理论(theory of holography)的理论工具。他们有一系列数学工具,可以将某个维度上的物理过程,转化为另一个维度上的描述。例如,在二维空间中,流体动力学的方程相对简单,研究人员可以解出这些方程,并用这些二维解来理解更复杂系统,如三维的动力学过程。在数学上,这两种描述是相通的——我们可以用流体来模拟难以捉摸的。全息理论的成功让许多科学家相信,它可能是一个更深层次、更根本的理论。
