[2002-08-16] 霍金趣談「巨型宇宙」膜 放大圖片
科學大師霍金
【本報記者陳惠、實習記者斯瑪狄杭州十五日電】他殘疾的身軀蜷縮在狹窄的輪椅裡，思想卻依然自由翱翔於宇宙奧秘的探索中。這位世界知名科學家、《時間簡史》的作者斯蒂芬．霍金今天在浙江大學擠滿聽眾的邵逸夫體育館裡，作了關於「膜的新世界」的演講，把我們處身的空間猜測和描述為在一個多維和多膜的被稱為「巨型宇宙」內的一個四維膜。這位天才的應用數學和理論物理學家表示，關於宇宙的起源和命運的基本思想可以不用數學來陳述，而且沒有受過專業訓練的人也能理解。
四維時空已不夠用
霍金指出，為了解釋宇宙的複雜性，傳統的三個空間維和一個時間維已經不夠用了。就是愛因斯坦相對論的四維時空對很多人來說也不夠用了。
M理論則是求助於被稱為「膜」(由membrane即生物學使用的「膜」這個詞演變而來)的一個或多個維的數學結構的集合來加以描述的。M理論使我們回到了原來曾假想的十一維時空。
霍金作了一個淺顯易懂的比喻來形象地描述膜的產生。當水被加熱，分子運動很快並且相互彈開。這些碰撞偶然賦予分子高速度，使得它們中的一群形成熱水圍繞著的蒸汽小泡泡，泡泡將以隨機的方式長大或縮小，液體中來的更多的分子參與到其中。大多數小蒸汽泡會重新塌縮成液體，但是有一些會長大到一定的臨界尺度，超過該臨界尺度的泡泡肯定會繼續成長。
霍金表示，我們在水沸騰時觀察到的正是這些巨大的膨脹的泡泡。膜世界的行為很類似。在膜上，也就是在泡泡的表面上的人們(例如我們)會以為宇宙正在膨脹。這就像在氣球的表面上畫上星系，然而把它吹脹。星系就相互離開，但是沒有任何星系被當作膨脹中心。霍金非常幽默的加了一句：讓我們希望，沒有人持宇宙之針將泡泡放氣。
|
