人物生平
年49歲的麗莎曾因美貌榮登美國《 時尚》 雜志,被譽為哈佛美女教授。身為 哈佛大學(xué) 理論物理學(xué)專業(yè)的博士,麗莎多年來潛心研究引力、時空的額外維度、膜宇宙模型和 弦理論。
她的代表著作《彎曲的旅行:揭開隱藏著的宇宙維度之謎》一書,由于深入淺出地談?wù)摿巳祟惿硖幤渲械挠钪婀适,一舉入選《 紐約時報》2005年 “100本最佳暢銷書”之列。
2007年,麗莎被美國《時代》雜志評選為全球“100名最有影響力人物”之一,被公認(rèn)為當(dāng)今全球最權(quán)威的 額外維度物理學(xué)家。
空間理論
挑戰(zhàn)愛因斯坦
在哈佛大學(xué)的一間實驗室里,一位女教授正在做一個 核裂變的實驗。突然,她發(fā)現(xiàn)一個微粒竟然離奇地消失得無影無蹤。它會跑到哪兒去?女教授大膽提出一個新的設(shè)想:我們的世界中存在一個人類所看不到的第五維空間。
這就是登上《時代》“100名最有影響力人物”之一,被公認(rèn)為當(dāng)今全球最權(quán)威的 額外維度物理學(xué)家的哈佛美女教授麗莎·藍道爾。
麗莎·藍道爾應(yīng)邀前往 日本東京大學(xué)講演,會上她大膽提出一項革命性的假說,地球上可能存在“第五維空間”。
麗莎·藍道爾大膽的設(shè)想立刻引起了國際物理學(xué)界的震驚。要知道,根據(jù) 愛因斯坦的 廣義相對論,人類生存的 三維空間加上 時間軸,構(gòu)成的是“ 四維時空”。于是,哈佛美女教授挑戰(zhàn)愛因斯坦的消息一時傳遍了全球。
麗莎表示:“我認(rèn)為(地球上)存在第五維空間等其他的維度。如果這個假設(shè)正確,那么其他空間(第五維空間)其實離我們并不遙遠,甚至可說近在咫尺。只是它們隱藏得很好,所以我們看不到而已!
在東京大學(xué)的簽名板上,麗莎·藍道爾博士寫下“相信直覺,大膽享受科學(xué)”的留言。
麗莎希望能用這句話來勉勵其他年輕科學(xué)家,能夠像她一樣,從意外之中發(fā)現(xiàn)無限可能。
看不到的空間
“在我的一次實驗中,一些 微粒莫名其妙地消失了,我認(rèn)為它們是跑到了我們看不到的另外的空間里去了。它們其實離我們并不遙遠,只是很好的隱藏了起來!丙惿·藍道爾說。
藍道爾將這個“我們看不到的空間”稱為“第五維空間”。
如果藍道爾所說的第五維空間存在,那么為什么我們會看不到它?藍道爾教授解釋說:“這個額外存在的維度非常微小,如果某些事物足夠的小,你就不能夠感受到它的存在!
中國科學(xué)院理論物理研究所的研究員 李淼給我們打了一個比方。這就好比我們看來就是一根線的物體,如果用放大鏡觀察,就可以發(fā)現(xiàn)其實里面還有另外的世界———里面的纖維有粗有細,有不同的方向。
這就是我們看不見藍道爾教授假設(shè)的第五維空間的原因,因為 維度太小了。
李淼解釋說,“四維”是一個時空的概念。它是指人類存在的三維空間再加上一個時間。這是愛因斯坦在他的 廣義相對論和 狹義相對論中提及的概念。我們的宇宙是由時間和 空間構(gòu)成; 時空的關(guān)系,是在空間的架構(gòu)上,即在普通三維空間的長、寬、高三條軸外,又加上了一條時間軸。
李淼教授是國內(nèi)研究高度空間的專家之一,他告訴記者,藍道爾教授的研究應(yīng)該說是愛因斯坦“ 四維時空”理論的延伸。研究高度空間是為了將我們現(xiàn)在所知道的力統(tǒng)一起來。比如 電磁力和引力,因為在我們這個低維度空間里看起來表現(xiàn)形式不同的各種力,在更高維度的空間里可能就是一個力。
另一個世界
在藍道爾教授的理論中,如果第五維空間真的存在,那么很 可能還存在著另一個神秘的三維世界。
這就是說,我們?nèi)祟惿钤谝粋無限大的 五維空間中,不過,我們只能感知到其中的四維———空間和時間,另有一個維度我們無法看見。然而,就在這五個維度共同組成的空間中,還有另一個不為我們所知的三維世界存在。
藍道爾告訴記者,那個“世界”的物質(zhì)組成將完全不同于我們所能感知的這個世界———其化學(xué)成分和存在的力與我們的世界全然不同。在第五維空間,唯一與我們分享的就是重力。只有重力產(chǎn)生的能量,可以穿梭于兩個不同的“世界”。
科學(xué)家們正在努力找出重力以外可以穿梭于兩個不同“世界”的其他物質(zhì)。這樣一來,就可以找出存在于 五維空間中的世界,甚至發(fā)現(xiàn) 時光隧道。不過,藍道爾認(rèn)為,人類還沒有能力離開賴以生存的這個世界。
驗證理論
如果證實了第五維空間,就可以解決物理界一直以來的一個謎團:與電磁力和其他力相比,重力為什么會如此脆弱?比如,一塊小小的磁鐵就可以將曲別針吸起來,要知道,磁鐵的對手事實上是擁有地心引力的整個星球!
藍道爾透露說,最快在2011年,她就可以把“第五維空間”從假設(shè)變成全新的理論。
這是因為,歐洲原子核研究中心(CERN)目前正在 瑞士和法國的邊境地下100多米深處,興建一臺世界規(guī)模最大的大型粒子對撞機。粒子對撞機正式投入使用后,便可觀察是不是有粒子消失,進入了人類看不到的“第五維空間”。 屆時,一條周長27公里的環(huán)形隧道將把兩束 質(zhì)子加速到接近 光速,然后讓它們以每秒8億次的 速率迎面相撞,釋放出大量比質(zhì)子更小的粒子,從而重現(xiàn)宇宙形成時發(fā)生大爆炸的情形。如果屆時有 粒子消失無蹤,就可以證實后者進入了人類看不到的“第五度空間”。
離奇增加質(zhì)量的粒子
早在1919年,波蘭人卡盧茲就將愛因斯坦的廣義相對論推廣 到“ 五維時空”。之后,另一位科學(xué)家 克雷恩將其發(fā)展而形成了新的Kaluza-Klein理論。
藍道爾教授說,在Kaluza-Klein模型中,存在這樣一些粒子,它們的一些物理特性讓人們感到很奇怪,比如質(zhì)量。在這個模型里,這些粒子的質(zhì)量總是莫名其妙地增加了。這些增加的質(zhì)量是哪來的呢?
“我們認(rèn)為,這些質(zhì)量一定跟額外維度空間中產(chǎn)生的動力有關(guān)。”藍道爾說,“它們依靠額外維度空間中的幾何學(xué)存在,而這個額外維度空間可能就是看不見的第五維空間。所以,我們要想尋找第五維空間,其中一種方法就是尋找這樣一些粒子!
電視訪談
關(guān)于麗莎.藍道爾的兩個電視訪談節(jié)目:
1、【 美國公共廣播公司PBS】的知名夜間訪談節(jié)目Charlie Rose——“對話哈佛美女教授麗莎·藍道爾和她的第五維空間”
2、【美國有線衛(wèi)星公眾事務(wù)廣播電視網(wǎng)C-SPAN】的BOOK TV——“哈佛美女量子物理學(xué)家麗莎.藍道爾額外維度空間”