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发明26维时空的人 二十六维空间


发明26维时空的人 二十六维空间

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二十六维空(发明二十六维的人空)
一个奇怪而孤僻的人 。
物理学家克劳德·洛夫莱斯在2012年9月7日去世时，留下了一屋子的鹦鹉 。在没有亲戚朋友的情况下，这位美国罗格斯大学的古怪教授喜欢被这些长着五颜六色羽毛的“朋友”包围着，听着古典音乐，这样他就可以冥想万物理论(宇宙中所有四种基本力都是统一的理论) 。
这个孤独的人和他的同事关系一般，但罗格斯大学物理和天文学系的人对他的举动感到惊讶和钦佩——他决定将自己所有的积蓄捐给物理和天文学系，总计约150万美元 。这些资金用于帮助建立应用物理领域的讲座教授职位，但这个领域与他自己的领域相去甚远 。此外，他还把自己收藏的4000多张古典CD捐给了艺术学院，把自己的遗体捐给了医学院 。
【发明26维时空的人 二十六维空间】洛夫莱斯的死没有被媒体广泛报道 。显然，他并不为公众所熟知，甚至在物理学界也是如此 。但无可争议的是，他是当时最顶尖的弦理论专家(将基本粒子视为一维弦的振动的理论)，是发现弦理论空高维度的关键人物之一，对弦理论的发展有着不可磨灭的影响 。直到现在，弦理论学家仍然受益于他的研究 。
理论产生怪物 。
让我们回顾一下20世纪70年代发生的事情 。那时，弦理论还处于萌芽阶段 。虽然弦理论常被认为是“万有理论”的候选之一，但当时物理学家只想用弦模型研究原子核内的强相互作用 。也就是说，弦理论起初只是强相互作用的候选理论 。物理学家用不同振动模型的能量弦来表示原子核之间的联系，就像吉他上的弦，有不同的振动模型，奏出不同的旋律 。
这时，年轻学者洛夫莱斯决定进入这一研究领域，希望能做出一些突破性的研究 。
洛夫莱斯1934年出生于英国 。他16岁就理解了广义相对论 。之后，他和家人搬到了南非，在那里他去了开普敦大学深造 。1958年，他回到英国，在伦敦帝国理工学院开始研究生课程，师从诺贝尔物理学奖获得者阿卜杜勒·萨拉姆 。
完成博士学位后，洛夫莱斯离开了帝国理工学院，为CERN(欧洲核研究组织)工作 。这时候，他开始从强子弦理论开始研究棘手的问题 。物理学家利用两端无界的开弦和组合成圆的闭弦，提出了两种强相互作用模型，即雷其兹模型和坡密兹模型 。
实践表明，任何物理理论模型都必须满足一个数学条件:要求矢量在系统变化时保持其长度不变，就像指南针上的指针旋转一样，无论指针如何旋转，其长度都是不变的 。这种保持长度不变的性质意味着物理性质保持不变 。否则理论中可能会出现一些无法解释的奇怪现象 。因此，这个数学条件是一个可靠理论的必要性质 。
物理学家发现，在普通的4维时间空中，基于封闭弦的Pominon模型理论无法满足这个数学条件，于是产生了一个叫做超光速粒子的怪物 。发现这种超光速粒子的移动速度甚至比光还快，这样就可以回到过去 。根据相对论，快子会破坏因果律 。尽管一些物理学家对超光速粒子的性质进行了详细的研究，但超光速粒子理论并没有被学术界视为真正的物理理论 。大多数物理学家认为，如果一个理论有超光速粒子，唯一可行的解决方案就是认为超光速粒子非常不稳定，其影响很难观察到 。
2D小时空的诞生
经过一段时间的研究，洛夫莱斯突然找到了解决问题的方法 。以前所有的物理学家都假设弦是4维的空，但是他决定改变这个假设 。洛夫莱斯开始逐步完善弦的时间空维，直到维数为26，他发现超光速子问题突然消失了，也满足了前面提到的数学条件 。他自己对这个结果感到非常惊讶 。
以前的物理学家在试图统一自然法则时，也曾使用过其他看不见的维度 。比如有的物理学家用5维时间空统一了广义相对论和电动力学 。爱因斯坦在20世纪30年代到40年代初也试图用5维时间空统一理论 。然而，爱因斯坦放弃了这种方法，改用其他方法 。不过这里的情况是，虽然其他维度也出现了，但是从5维跨越到26维，听起来有点离谱 。
1970年12月，洛夫莱斯在普林斯顿大学的一次研讨会上公布了他的研究成果，但没有得到积极的回应 。洛夫莱斯回忆道，“我记得它非常不受欢迎 。我曾经把26维当成一个笑话，后来真的引起了一片笑声 。”
虽然他发表的论文标题看起来很学术，但还是吸引了很多人的目光 。虽然论文结尾提到26维时用了“听起来很蠢”，但那些弦理论学家开始注意到这项研究的重要性，并为此感到兴奋 。


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