度——大约为1英寸100万亿亿亿分之
空间,人们根本无从觉察这
小
尺度。
们只能看到
个时间和三个空间
维数,这儿时空是相当平坦
。这正如
个桔子
表面:如果你靠非常近去看,它是坑坑洼洼
并有皱纹;但若离开
定
距离,你就看不见高低起伏而显得很光滑。对于时空亦是如此。因此在非常小
尺度下,时空是十维
,并且是高度弯曲
;但在更大
尺度下,你看不见曲率或者额外
维数。如果这个图像是正确
,对于自愿
空间旅行者来讲是个坏消息,额外附加
维实在是太小
,以至于不能允许空间飞船通过。然而,它引起
另
个重要问题:为何是
些而不是所有
维数被卷曲成
个小球?也许在宇宙
极早期所有
维都曾经非常弯曲过。为何
维时间和三维空间摊平开来,而其他
维仍然紧紧地卷曲着?
人择原理可能提供个答案。二维空间似乎不足以允许像
们这样复杂生命
发展。例如,如果二维动物吃东西时不能将之完全消化,则它必须将其残渣从吞下食物
同样通道吐出来;因为如果有
个穿通全身
通道,它就将这生物分割成两个分开
部分,
们
二维动物就解体
(图10.8)。类似
,在二维动物身上实现任何血液循环都是非常困难
。
图11.8
多于三维空间维数也有问题。两个物体之间
引力将随距离衰减得比在三维空间中更快。(在三维空间内,如果距离加倍则引力减少到1/4。在四维空间减少到1/8,五维空间1/16,等等。)其意义在于使像地球这样绕着太阳
行星
轨道变得不稳定,地球偏离圆周轨道
最小微扰(例如由于其他行星
引力吸引)都会引起它以螺旋线
轨道向外离开或向内落到太阳上去。
们就会被冻死或者被烧死。事实上,在维数多于三维
空间中,引力随距离变化
同样行为意味着,太阳不可能由于压力和引力相平衡,而存在于
个稳定
状态,它若不被分解就会坍缩形成黑洞。在任
情况下,作为地球上生命
热和光
来源来说,它没有多大用处。在小尺度下,原子里使电子绕着原子核运动
电力行为正和引力
样,这样电子或者从原子逃逸出去,或者以螺旋
轨道落到原子核上去。在任
情形下,都不存在
们所知道
原子。
看来很清楚,至少如们所知,生命只能存在于
维时间和三维空间没被卷曲得很小
时空区域里。这表明,只要人们可以证明弦理论至少允许存在宇宙
这样
区域——
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