宇宙是什么

4. 时空是十维的？

  超弦理论为了实现力的统一，预言了“超对称粒子”的存在。超对称粒子可以说是所有基本粒子都拥有的“伙伴”。所有基本粒子都有与自身的自旋仅相差 的“超对称伙伴”，并可以通过这个“伙伴”发生“超对称变换”。超对称变换是指费米子与玻色子互相转换的现象。由于两者的自旋相差半圈，所以在超对称伙伴的热心帮助下，自旋为半整数的费米子可以转换成自旋为整数的玻色子，而自旋为整数的玻色子也能转换成自旋为半整数的费米子。

  这种转换的发生地并非通常的三维空间加上时间所构成的四维时空，而是在“量子维度”上。关于量子维度，再深入的内容，我还是不过多解释了。总之，大家只要知道有“量子维度”这种东西存在即可。物质粒子（费米子）闯进那里之后，就能变成力的粒子“玻色子”，而力的粒子也能变成物质粒子。

  现在，我们假设存在这样的超对称粒子。超对称粒子也被认为存在许多种类，其中最稳定的是质量最轻的粒子。因为粒子的质量小的话，其能量就低，这样粒子就不容易衰变。这种“轻的超对称粒子”，就是暗物质真身的有力候选者之一。

  有人认为，时空存在超过四维的维度（与量子维度不同的维度）。而且，他们认为真正的时空可不是五维或六维的，而是十维的。相对论中的“四维时空”就已经非常难理解了，这里又多出来6个维度，因此它远远超出了我们的想象范围。

  超弦理论认为，五维到十维的维度都堆叠在仅有“普朗克长度”（10^-35）那么微小的地方，所以我们是看不见的。

  因此，即使那些维度中存在运动的粒子，我们也无法观察。粒子只有处于四维时空时，才能被我们看见。例如，假设存在一个“二维的平面世界”，那么在平面世界生活的人只能看到“点”和“线”（正如处在三维世界中的我们实际上只能看到“平面”，而非“立体”）。平面即使存在一个风车，风车“上方”的叶轮在不停旋转，这也与平面世界的居民没有任何关系——因为他们只能看见一条直线（宽度为风车与地面相连的柱子的直径）静静地停在那里。

  与平面世界的情况相同，在五维以上的空间内运动的粒子，在我们看来也是静止的。这样的话，粒子的“质量”的意义就发生了变化。根据超弦理论，静止的粒子的质量，是它在不可见的维度中运动所产生的能量。

  那些在“不可见维度”中活动的粒子，其中应该也有最轻的稳定粒子。有一种观点认为，这就是暗物质的真身。虽然超弦理论建立在“推理的推理”之上，但该理论的所有推理都有依据，因此并非荒唐的空想。就像这样，超弦理论中存在很多奇妙的想法，非常有趣，我希望对此感兴趣的人一定要学习一下该理论。