互动科普

在我们所住的宇宙以外还有很多的宇宙!？

Newton：基于膜世界假说，好像有人说，在加速器LHC上可能产生出微型黑洞。

格林：要想形成微型黑洞，在极小的尺度上的粒子之间的引力必须要比过去的力学中所认为的引力更强才行。对于膜世界模型来说，这是有可能的。

在这个模型中，引力可以流到更高的维度上，从而“稀释”掉，因此在日常生活的尺度上，力会变得比较弱。假如这个模型是正确的，那么在极小的尺度上，引力在扩散之前就被捕捉住了，这暗示着与我们的世界相比，引力要强得多。

Newton：假如LHC上真的形成了微型黑洞，会产生怎样的影响？

格林：如果LHC能够形成微型黑洞的话，将是有史以来最为戏剧性的实验发现了。但是即便这样，也还不能证明超弦理论。

能形成微型黑洞的理论不只有超弦理论一种。虽说如此，如果真的发现了微型黑洞的话，不仅对于超弦理论是一个大的飞跃，对于科学来说也将是令人吃惊的一刻。宇宙中最为独特的构造之一的黑洞居然能通过实验来制造，这对于人类来说，确实将是值得惊叹的时刻。

Newton：您的The Hidden Reality（《隐藏的实在》）中，提到了关于超弦理论和“多重宇宙可能存在”之间的联系。

格林：过去的30年的研究表明，从超弦理论的方程中，实际上可能导出很多个不同的宇宙。

多宇宙的图像

与超弦理论无关，在现代宇宙学中，“我们居住的宇宙之外存在着很多其他的宇宙”的理论有很多。在别的宇宙中，与我们所在宇宙并没有空间上的连接，或者连接在我们观测不到的远方等，根据不同的理论有不同的版本。

根据超弦理论，在别的宇宙中基本粒子的质量和力的强度等可以是不一样的。就像左图所示，有的宇宙中没有发光的天体，到处都是黑洞的宇宙等，和我们的宇宙很不相同的宇宙可能有很多。

Newton：就是说，可能存在和我们所居住的宇宙非常不同的宇宙？

格林：根据超弦理论能得到很多的宇宙，这称作“弦景观”（string landscape)。超弦理论不仅仅是一个可以用来说明我们观测到的宇宙的理论，作为一个框架，它也能用来描述数目巨大的其他宇宙。

真正的宇宙对我们隐藏起来，我们的宇宙只是更为宏大的“多宇宙”之书中的一部分。沿着这个想法，“为什么电子、夸克等基本粒子会携带着如观测到的那么大的质量?”，“为什么引力就是观测到了的强度?”等这些被认为是根本性的问题，也就不再是根本性的问题了，也可能只是历史的或者环境中偶然造成的了。

Newton：基本粒子的质量、引力等力的强弱等问题，就不再是一个必然的值，而变成宇宙诞生时偶然的因素所决定的了。如果也存在别的宇宙的话，这些值可能就会不同了。是这样吧？

格林：这种想法并没有被广泛地接受。但是，并没有一个方程能导出我们住的宇宙的状态是惟一可行的，我认为这样的结论更自然。

Newton：超弦理论可能会大大地改写我们的宇宙观。谢谢！

（本文发表于《科学世界》2013年第3期）