万物皆弦
随着物理学的发展,人们在20世纪60年代发现了第一颗恒星级黑洞,还遇到了一些无法用爱因斯坦的相对论解释的难题。为了解决这些问题,有人提出宇宙不只有三个空间维度,应该还有更多的维度。经过二三十年的研究,科学界提出了比较完善的弦理论。
弦理论认为组成物质的粒子不是我们通常认为的零维的点,而是一维的线 ,也就是像琴弦那样的一根弦,所以这类理论被称作弦理论。后来,弦理论升级为超弦理论和M理论。它们都是当代物理学研究中最前沿的理论之一,目的是解释时空的基本组成。弦理论是迄今为止在高维空间方面最为知名的理论,你即便不知道它是什么,可能也听说过这个名字。在第十九章,我再详细介绍弦理论的基本知识。
根据弦理论的观点,组成大千世界的是一根根的弦。就像琴弦可以通过振动发出声音一样,这些弦本身也能振动。这些弦根据振动频率和能量的不同,产生不同类型的粒子,例如质子、电子、光子。换句话说,宇宙万物不过是一些小到看不见的弦振动的结果。从本质上说,宇宙就是由一根根弦的振动而谱成的交响乐。
再来看小说里的质子,我们暂不讨论三体文明是如何操控维度,把质子从高维展开到低维,又从低维缩回到高维的,先来看看改造质子在已知的科学原理上可不可行。
实际上,从弦理论出发,质子是不可能向低维展开的。前面说过,弦理论认为组成物质的不是我们通常认为的零维的点,而是一维的线,也就是一根弦。因为质子是由更微小的夸克组成的,所以从弦理论的角度来看,它最多也就是一根弦。换句话说,质子是一维的,不是高维的,即它根本不可能从低维展开成更高维的二维的平面。