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66665天前
这个理论在数学上极其优美,优美到让人窒息。但它有一个问题太难了,不光数学难,物理意义也很玄乎,而且当时根本没有什么实验能验证它。大部分物理学家看了一眼,说了句厉害厉害,然后就去忙别的了。但有一个人没走,这个人叫西奥多卡鲁扎。卡鲁扎是个德国人出生在西里西亚,这个地方现在属于波兰,但当时是德意志帝国的一部分。他在科尼斯堡长大,就是那个出过康德的城市。这座城市现在叫加里宁格勒,归俄罗斯管,驻扎着俄罗斯的波罗的海舰队。 卡鲁扎成长的那个世界现在已经完全不存在了,但他的想法流传了下来。卡鲁扎拿着爱因斯坦的广义相对论方程翻来覆去的看了很长时间。然后有一天他问了一个奇怪的问题,爱因斯坦说我们生活在四维时空里,三维空间加一维时间。那如果我把方程改成5维的呢?四维空间加一维时间会怎么样? 你可能觉得这问题特别无聊,我们的世界明明就是三维空间,上下左右前后就这三个方向,你用眼睛看、用手摸、用尺子量怎么测都是三维,你非要假设有四维空间,这不是吃饱了撑的吗?跟现实世界有什么关系?但卡鲁扎说等一下,如果这个额外的维度非常非常非常小,小到我们根本观测不到呢?这是什么意思?让我给你打个比方,想象一根消防水管,你站在100米外看这根水管,它就是一条线,对吧一维的。 但如果你是一只蚂蚁,爬到水管上去,你会发现情况完全不一样。水管的表面是一个二维的曲面,你不仅可以沿着水管的方向走,还可以绕着水管转圈。那个绕圈的方向对于100米外的人来说是看不见的,因为太小了,但对于蚂蚁来说,它是真实存在的。 卡鲁扎想,也许我们的宇宙就像那根水管,表面上看是三维的,但其实有一个额外的维度,只不过它蜷缩的特别小,小到人类和人类所有的仪器都感知不到。只有当你变得足够小,小到能钻进那个蜷缩的维度里去,你才能发现它的存在。 这个想法听起来很疯狂,但卡鲁扎决定认真算一算,他把爱因斯坦的方程改写成五维的形式。假设其中一个空间维度蜷缩到极小,然后一步一步的推导下去,结果出来的时候,他自己都惊呆了。五维的引力方程,经过一系列复杂的数学变换之后,居然自动分解成了两个部分。第一部分就是我们熟悉的三维空间中的引力。爱因斯坦的广义相对论第二部分看起来特别像另一种我们熟悉的力,电磁力麦克斯韦方程组那一套自动就跑出来了。 你知道这意味着什么吗?这意味着如果宇宙真的有一个我们看不见的额外维度,那么引力和电磁力这两种看起来完全不同的自然力量可能本质
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