多维空间与并行世界

    科幻电影的爱好者都对在多维空间的旅行很熟悉:《星球大战》中的人物只需按几个按钮便可以光束摧毁墙，在我们眼前突然消失:他们进人了空间的另外一维!据某些物理学家讲，如此奇特的场面，在超级物理学的领域内并非不能实现。对这样一种理论的研究也许是最困难的工作，换句话说，在短期内还无法实现。然而，粗略地为它勾画个轮廓并非不可能。

    首先就词汇作一交代:相对论谈的是四维时空，时间为第四维。因此，当物理学家们开始思考有一个附加维的空间时，他们将它称为“第五维”。其实，那只是太空中的第四维。

    四维空间的数学理论由德国数学家乔治·里曼于1854年提出。在物理学界，第五维的思想是由德国人西奥多·卡鲁扎在他1919年4月写给爱因斯坦的信中首次提出。卡鲁扎仅用了短短几行字，便将爱因斯坦的万有引力理沦同麦克斯韦尔的电磁学理论结合了起来。爱因斯坦对这一思想持敌视态度。1926年，另一位数学家奥斯卡·克莱因建议改进卡鲁扎的假想，他将那个附加的一维假想为无限小。在30年代，由原子核产生核能——无论大还是小——的发现彻底击退了创造一个统一理论的希望。而量子力学在此期间却得到了迅速发展。应用将弱核力同电磁力结合的理论对力的使用在70年代取得了令人鼓舞的成就。在70年代，通过对不同科的基本粒子组成的材料的描述，提出了强核力理论，并且成功地设计出标准模式。然而，物理学家很清楚他们艰苦卓绝的奋斗并未到头，因为这一模式不仅过于复杂，而且也不全面:因为它将统管第四个基本力—万有引力的广义相对论理论置之一边未予考虑。    接着又出现了美国物理学家米基欧·卡库于80年代初在他的书《超时空》中称为“爱因斯坦的回报”的事。接着，在人们试图将重力引人量子物理学的努力失败之后，宇宙几何模式的观点又重新被提了出来: