很多物理學(xué)理論預(yù)言了有超過(guò)我們認(rèn)知與熱愛(ài)的四個(gè)維度以外的維度（三個(gè)空間維度，一個(gè)時(shí)間維度）。有了這些額外的維度可以很方便的解釋一些宇宙中最讓人困惑的謎題。例如，一些理論認(rèn)為暗物質(zhì)和暗能量的理論基于我們每天經(jīng)歷的維度，除了我們已知的以外還有很多 “額外”維度的觀點(diǎn)，而這些額外的維度只是很小難以察覺(jué)且很難觀察到。

然而2017年，宇宙給我了們堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。2017年8月17日，1.3億光年外，兩顆中子星碰撞并融合，意大利處女座天文臺(tái)和美國(guó)激光干涉儀引力波觀測(cè)臺(tái)探測(cè)到的引力波海嘯爆破了宇宙。此外，這個(gè)事故的爆發(fā)還伴隨著一個(gè)千新星事件，產(chǎn)生了一個(gè)很明亮的伽馬射線爆發(fā)，在其之后留下了像金一樣的重元素。美國(guó)和意大利的探測(cè)器記錄到了時(shí)空中的漣漪，而NASA的斯威夫特空間天文臺(tái)（及其他天文臺(tái)）探測(cè)到了電磁輻射。

天體物理學(xué)家對(duì)這一事件感到非常激動(dòng)。他們?cè)跉v史上第一次在一場(chǎng)事故中同時(shí)觀測(cè)到電磁波和引力波——他們可以比較這兩個(gè)信號(hào)來(lái)對(duì)我們的宇宙做出新的發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)為激光干涉引力波天文臺(tái)的天文學(xué)家們帶來(lái)了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，開(kāi)創(chuàng)了“多信使天文學(xué)”的新時(shí)代。

現(xiàn)在，調(diào)查人員利用這一歷史性事件探究超越四個(gè)時(shí)空維度以外的層級(jí)來(lái)揭示我們的宇宙可能比物理理論預(yù)測(cè)的更為簡(jiǎn)單。

讓我們回到我們提到的暗物質(zhì)和暗能量的迷。宇宙中的絕大多數(shù)物質(zhì)被認(rèn)為是我們看不見(jiàn)的東西的體現(xiàn)。然而我們可以感受到它的引力效應(yīng)，所以無(wú)論“它”是什么，我們都知道它就在那。暗能量就更讓人迷惑了。像暗物質(zhì)一樣，暗能量也是“黑暗的”因?yàn)槲覀儾⒉徽嬲浪鞘裁础５覀冎浪驮谀牵矣钪鎸W(xué)家認(rèn)為它對(duì)驅(qū)動(dòng)宇宙的加速膨脹負(fù)有責(zé)任。

關(guān)于暗物質(zhì)和暗能量已經(jīng)提出了很多理論，其中一些需要我們認(rèn)知外的額外維度的存在。有趣的是，引力波被選為一個(gè)可能被用于探索這個(gè)不為人知的異次元領(lǐng)域的機(jī)制。

簡(jiǎn)而言之，引力波以光速在時(shí)空中傳播，科學(xué)家認(rèn)為如果這些額外的維度真的存在的話，一些引力波的能量會(huì)“泄露”到額外的維度。所以，當(dāng)引力波被觀測(cè)臺(tái)探測(cè)到時(shí)，會(huì)有比預(yù)測(cè)值更小的振幅。正常的電磁輻射（即伽馬射線暴產(chǎn)生的光）不會(huì)和這些額外的維度產(chǎn)生相互作用且保持不變。通過(guò)測(cè)量來(lái)自去年中子星碰撞產(chǎn)生的引力波信號(hào)并將它和電磁信號(hào)作比較，原則上如果這些額外的維度存在的話這兩個(gè)現(xiàn)象應(yīng)該展現(xiàn)出矛盾。

唉，根據(jù)這一研究，沒(méi)有不同之處表明電磁輻射和引力波只在四個(gè)時(shí)空維度間穿梭——正如愛(ài)因斯坦通過(guò)他的廣義相對(duì)論理論預(yù)測(cè)的一樣，同一理論在超過(guò)一個(gè)世紀(jì)前預(yù)測(cè)了引力波的存在。

這并不意味著額外的維度不存在——它可能只意味著我們關(guān)于重力如何與這四個(gè)維度相互作用的理論需要被修改，或是我們只需要測(cè)量更多的多信使事件——但僅在他們發(fā)現(xiàn)的三年后，引力波就已經(jīng)達(dá)到了他們挑戰(zhàn)一些關(guān)鍵宇宙學(xué)理論的承諾。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. howstuffworks- ticy

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