空间是绝对的吗:存在其他维度的空间吗(3)

爱因斯坦理论的巨大成功是对牛顿绝对空间的最后一击。但是没有了绝对空间，我们仍要考虑如何解释牛顿的木桶实验。在其畅销书《宇宙的构造》中，物理学家布莱恩·格林指出，尽管爱因斯坦的理论排除了牛顿的绝对空间，但仍说明时空这一四维空间结构是绝对的。人们可能会在游行的持续时间或游行队伍间的距离上有分歧，但是在游行队伍的起点和终点之间的时空距离上没有分歧。这比较难以想象，因为我们不能同时看到四个维度，但爱因斯坦的理论公式可以证明这一点。

但是，这还不是格林对物质的最终论断。物理学家认为赋予粒子质量的希格斯场充斥整个宇宙。虽然爱因斯坦的时空可以作为测量加速度的参照系，但希格斯场有一点做得更好：它对任何通过它的物质产生阻力，这样就可以解释为什么物体一开始就具有惯性力。

还有一个想法来自亚利桑那州立大学的物理学家保罗·戴维斯。他指出，“空”的空间其实是亚原子粒子弹进或弹出而形成的一个短暂的沸腾的泡沫，并认为这种量子的“真空嬉闹”可以替代绝对空间。

 

 

资料图

 

现在，由牛顿的水桶实验引发的有关空间和运动、质量和惯性力的观点仍在困扰着物理学家和哲学家。某种东西使水沿着桶壁上升，但它究竟是时空构造、希格斯场还是某种量子泡沫，仍有待观察。

延伸阅读宇宙源于一维？

粒子物理学现有的标准模型虽然可以解释绝大部分的宇宙，却在大爆炸后的高能状态下失效了。这是致命的问题。例如，标准模型始终无法解释为何宇宙在加速膨胀，而且也无法把宏观和微观物体的物理规律相连接。绝大多数理论物理学家认为，这种缺陷意味着高能状态产生了新的物理规律，可能包含了新粒子和额外的、不可见的空间维度。

 

 

科学家认为宇宙空洞潜伏多维空间

 

布朗大学的物理学家格雷格·兰茨贝格和同事提出了使标准模型适用于高能情况的简单方法：让宇宙的维度消失。如果炙热的新生宇宙只有一维，随着它的扩张和冷却才获得更多的维度，那么一些物理学的顽疾就神奇地治愈了。

兰茨贝格建议把这种维度减小的宇宙想象成手织的挂毯。这个挂毯描绘了三维世界的场景，人物和景观的透视与现实相同。但是如果向它靠近，会发现它越来越像一块二维的布。而在放大镜下看，才发现它其实是一根一维的线通过复杂的方式组合在一起的。