现代物理学把宇宙中的力归纳为四种基本力：引力（万有引力），电磁力，强力，弱力。电磁力，强力，弱力这三种力都有吸引力和排斥力，引力只有吸引力，没有排斥力。
宇宙中具有质量的物体之间的吸引力，被称为万有引力，物体的质量越大，产生的万有引力就越大，引力是由引力子传递的；带电物体之间的相互作用的电力和带磁物体之间相互作用的磁力，被统称为电磁力，电磁力是由光子传递的；构成原子核的质子和中子是由三个夸克构成的，强力是夸克之间的相互作用力，强力通过胶子传递，强力的作用范围极小，只有一万亿分之一毫米左右，和一个质子大小差不多；在构成中子的三个夸克中，当一个下夸克放出一个W玻色子后变成一个上夸克后，中子衰变成质子，这就是弱力的作用，与强力一样，弱力的作用范围也极小。由于强力和弱力作用范围极小，只能在小于原子核的范围内发生作用，所以我们平时只能感觉到引力和电磁力。
现代物理学一直在寻找统一宇宙中四种基本力的方法，20世纪60年代提出的电弱统一理论把电磁力和弱力统一起来，证明了电磁力与弱力实际上是同一种力~电弱力。后来进一步提出了各种大一统理论，在数学上理论性的把电磁力，强力，弱力统一起来的可能。如果统一了这三种基本力，那么只有引力没统治进来了，不过引力与其它三种力的强度相比，要小的多，物理学家计算出引力的强度只是电磁力的10的42次方之1。要想把强度大小差这么多的，作用范围相差悬殊的四种基本力统一起来，就要解释出引力的强度为什么这么小。
上世纪80年代，物理学提出超弦理论，超弦理论认为，自然界最小的单位~基本粒子其实是极其微小振动的“弦”，并且预言存在着10维时空~九维的空间加一维时间。在三维的世界的人是无法想像高于四维的物体，但是在数学上可以用降低维度~维度的低维展开，来计算高维度的物体：二维的空间是个平面的四方形，三维的立方体在二维展开后，表现为六个平面的四方形；同样四维物体的二维平面展的就是六十个二维平面的四方形，以此类推，高维物体就可以用数学降维的方式描述计算出来了。
那么引力如此微弱的原因就是，在宇宙诞生之初的某个时间，引力逃到了别的维度空间，因此在三维宇宙里，表现出和其它三种基本力的强度巨大的不同。超弦理论认为，所有的基本粒子都是“弦”的振动频率不同而带来的外在形式不同，我们生活的三维宇宙，在多维宇宙中表现的是个三维的膜，而电磁力，强力，弱力是依附在膜上的“开弦”就是说开弦的两端依附在三维宇宙的膜上运动，穿递。而引力是个“闭弦”，没有依附在三维宇宙的膜上，可以在九维空间随意运动。
超弦理论诞生后，人类一直在通过实验寻找多出来的维度存在的证据，以证明多维宇宙，超弦理论的正确。至今为止，有两个科学实验室在准备寻找多维宇宙的证据：一个是日本立教大学的实验室，在通过小型实验装置测量在小于0.1毫米的范围内，引力会不会急剧增大~据超弦理论预测，额外的维度的大小可能有超过1毫米的可能，如此一来，在0.1毫米的距离，两个物体之间的引力会从其它维度流入三维里，表现为在0.1毫米的范围内引力大大增强。这个实验将在10年内出结果，是因为调整实验仪器的精度极其费时；另一个寻找多维宇宙的实验室，就是欧洲大型粒子对撞机~现在大型对撞机的能量是造出微型黑洞的能量的十分之一，如果在用这些能量撞击时，能够造出微型黑洞，就间接证明了有其它维度的能量大量注入，就是撞击时，其它维度里的引力注入到三维宇宙，加大了欧洲大型粒子对撞机撞击时的能量，造出微型黑洞，就可以证明多维宇宙的存在。超弦理论的诞生，给了研究解析宇宙终极问题的可能
发表于 2018-10-11 13:51