多維世界中的生命

愛因斯坦在1914年科學(xué)院舉行的一次演講之后，一個(gè)在大廳中的記者趁休息時(shí)向他提出一個(gè)意義深遠(yuǎn)的問題：“為什么我們的世界是三維的?”愛因斯坦像平時(shí)在這種場合中一樣，喜歡用一句玩笑話來回答，他的回答翻譯過來是這樣，“因?yàn)樯系巯矚g三位一體”，于是他建議可以去求教此問題的大專家麥克斯·布蘭克。

布蘭克對這個(gè)問題的看法也是很著名的，“在自然界中有很多作用力，正如我們所知，它們屬于可逆乘方定律，我們在這種情況下尤其要看到我們空間三維性的自然結(jié)果，凡懂得物理學(xué)的人都會接受三維空間這個(gè)事實(shí)，我們大可不必為我們的空間不具有四維或更多維的問題而自尋煩惱”。

總之，我們的世界自混沌初開之時(shí)就是如此。不必在這個(gè)問題上浪費(fèi)腦筋。

其實(shí)，布蘭克并沒有說出任何新的東西，除了空間維數(shù)和作用力與距離的平方成比例之外，實(shí)際上是重復(fù)了亞歷斯托德爾對此問題的見解：“我們從自然數(shù)中取一個(gè)數(shù)字，同時(shí)把這個(gè)自然數(shù)作為我們的領(lǐng)導(dǎo)，沒有任何思想地在思考著，為什么物質(zhì)世界恰恰是三維的呢?”

我們周圍世界與生俱來的三維性先是哲學(xué)，而后是物理學(xué)的基礎(chǔ)，甚至在耶穌教徒A.鮑里安(1761年)的物理詞典中我們也能遇到下列定義：“物理這是一門由物質(zhì)所具有的其自然形態(tài)，或者說，具有長、寬、高的物體的科學(xué)?！笨梢钥闯觯巧系蹚淖约旱纳眢w上取下他的長、寬、高，也就是說，他希望以此阻止物理學(xué)的發(fā)展。我們相信，上帝無所不能，然而我們作為物理學(xué)家要放棄研究這樣的問題，喪失自身的維數(shù)和只保存必要長度的身體，較之物理學(xué)這更像是形而上學(xué)。

對于耶穌教徒的言論應(yīng)值得十分注意，作為物理學(xué)家他在該問題上與宗教勢力劃清界限。

但是，著名的德國哲學(xué)家伊曼努依爾·坎特(1724年－1804年)在我們世界的維數(shù)問題上引導(dǎo)上帝做最后的陳述：“如果有可能存在著其他維數(shù)的空間，那么說不定，真的是上帝在某處已把它們排列好的。”

然而，從愛因斯坦在科學(xué)院所做演講之日起整整過去了90多年，物理學(xué)界剽竊成風(fēng)，隱瞞“維數(shù)”存在的思潮就是其中之一，真正在認(rèn)真工作的只有瑞曼、卡路茨、拜爾、克萊因和其他著名的物理學(xué)家以及數(shù)學(xué)家，他們是我們這個(gè)世界多維物理學(xué)的先驅(qū)。當(dāng)這種風(fēng)氣平息下來之時(shí)，讓我們對多維性，以及多維世界中存在生命的問題做出基本分析。

現(xiàn)代飛碟專家們憑空地證明，外星人從行星上或從位于更高維的世界降臨到我們的地球上，從科學(xué)的觀點(diǎn)來討論這些主張似乎沒有什么前途?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)卻能輕松解答任何維數(shù)的世界，而基礎(chǔ)物理定律在那里卻成為過時(shí)的東西，僅僅對被疊加數(shù)做出適當(dāng)?shù)谋硎?，就可以闡釋任何維數(shù)世界中的東西，也包括生命(當(dāng)然，是在類人的觀點(diǎn)中，因?yàn)槲覀儠簳r(shí)還不知道其他有理性的物體)。

讓我們?nèi)〕鲺U爾·愛林費(fèi)斯特著名的《為什么空間是三維的?》一書來看一看，如若我們的世界的維數(shù)多于或少于三維的話，它將會是什么樣子，這對于論證維數(shù)行星系存在的可能性問題非常有用。這些論斷不是抽象的，因?yàn)槿绻嘈乓d教徒鮑里安認(rèn)為上帝可以輕易創(chuàng)立任何維數(shù)的世界，那么他也可以在任何地方創(chuàng)造自己的生物。

我們從一維世界開始，在一維世界中引力不是由距離決定，這兒的質(zhì)點(diǎn)可以像鐘擺一樣，用任何的作用力都無法使它逃之夭夭，作用力僅僅增大了質(zhì)點(diǎn)擺動(dòng)的幅度。相同的情形在兩維世界中也可以看到。

在我們的三維世界中，眾所周知，物體的運(yùn)動(dòng)相對于作用力的中心可以是雙向的，它可以沿著圓形或者橢圓形的軌道運(yùn)動(dòng)。

在四維和更高維世界中行星系的存在原本是不可能的，它或者落入引力中心(如太陽)，或者脫離引力中心而不知所終。

在其他維的世界中物質(zhì)的性質(zhì)也同樣發(fā)生著根本的變化，讓我們來看一個(gè)最簡單的情形——?dú)湓?，在一維和兩維世界中電子永遠(yuǎn)被鎖定在原子上，因此用任何作用力都不可能把它變?yōu)樽杂蔂顟B(tài)。

相反，在四維和更高維世界中氫原子根本就不可能存在，因?yàn)殡娮硬豢杀苊獾匾涞皆雍松稀Ｔ谶@些世界中壓根兒就沒有我們熟知的物質(zhì)，所以可以大膽地認(rèn)為，在它們中存在著類似于我們的生物是根本不可能的。

當(dāng)時(shí)，蘇聯(lián)著名的學(xué)者認(rèn)為，“坎特他誤解了，當(dāng)他認(rèn)為上帝在創(chuàng)造我們的世界前可以選擇任何一條定律時(shí)，也可以選擇任何的空間維數(shù)”。話又說回來，坎特的上帝應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算，然而，我們世界三維性的未知理論給了我們這個(gè)結(jié)果嗎?實(shí)際上，我們完全不清楚，為什么世界恰巧是它應(yīng)該存在的那種形式，為什么其中一定應(yīng)該有穩(wěn)定的行星系，包括我們自己的太陽系呢?

很遺憾。人們擁有類人性，或者說希望用人的尺度測量一切的想法，它迫使我們相信世界存在著某種完全無法想象的事物。于是，正如我們所看到的，事物不僅在穩(wěn)定的行星系存在，而且也在穩(wěn)定的其他物質(zhì)中存在。當(dāng)然，不能否定在其他維數(shù)的世界中存在著我們完全陌生的智慧，然而有一點(diǎn)是清楚的，這些多維世界應(yīng)比我們的世界更加缺乏秩序。

不但如此，從我們的三維觀點(diǎn)出發(fā)，我們可以規(guī)定四維世界中存在智慧生命的幾率。雖然在理論上發(fā)明出多維世界，比如著名的蘇聯(lián)飛機(jī)設(shè)計(jì)師和數(shù)學(xué)家羅伯特·巴爾迪尼提出一個(gè)帶有三維空間和三維時(shí)間坐標(biāo)世界的理論，分析波的方程式表明，純粹的波不能在偶數(shù)維度空間中傳播，在波的后面必定會出現(xiàn)被稱為“反射”的擾動(dòng)。

分析這個(gè)問題時(shí)，數(shù)學(xué)家G.J.維特洛夫于1955年得出一個(gè)不能令人滿意的結(jié)論，高級形式的生命不可能存在于偶數(shù)維度的空間中，因?yàn)橛袡C(jī)體為了一致作用，有效的傳播和對信息的加工是必要的。

有的時(shí)候，詩人們也會提出一些復(fù)雜的物理問題，我們甚至還記得根特的《福斯塔》，而且我們隨時(shí)都能回想起它，因?yàn)樗f的就是來世的事。

誰在那里，在那深邃的天空?

他們是否也有愛與仇?

在那陌生的世界中。

就像這個(gè)世界呢?

按照當(dāng)代最具推動(dòng)力的自然科學(xué)家的觀點(diǎn)，人具有三維的肉體和以前被稱作靈魂的能量體，它既具有渡的本性，同時(shí)還應(yīng)具有確切的穩(wěn)定性，而不是像電磁波那樣以光速向四面飛散。為了繞過這個(gè)矛盾，一些該思想的贊同者追隨20世紀(jì)初的神學(xué)家的觀點(diǎn)，認(rèn)為任何一個(gè)孤立的三維系統(tǒng)，比如，一個(gè)封閉的房間，被用更高一維打開，于是它里面的居民就可以隨意出現(xiàn)和消失，正像一些目擊者所證實(shí)的那樣，出現(xiàn)了幽靈以及飛碟乘員。

但是，因?yàn)槟芰矿w屬于高級智能，故維特洛夫?qū)ζ浼右越梗核荒艽嬖谟谒木S世界和任何有思維的偶數(shù)維度世界中。

雖然物理學(xué)家認(rèn)為目前研究多維問題遇到很大麻煩，但是理論揭示應(yīng)當(dāng)在哪里和如何尋找到它，如果它一旦被發(fā)現(xiàn)，那么多維性的問題必將是最重要的物理發(fā)現(xiàn)，而現(xiàn)在只能讓我們同詩人一起長嘆：

長、寬、高，

只是三個(gè)坐標(biāo)。

通向它們的路在何處?

門閂已被插死……

(張小寧插畫)佛、道兩家的世界觀都提到了另外空間的存在，比如三界之內(nèi)有很多層“天”，并且修煉有成就的人可以“跳出三界外，不在五行中”。還有許多雜志報(bào)道的人體特異功能現(xiàn)象，例如從密閉的容器中取物等等，研究者往往認(rèn)為這些現(xiàn)象是突破我們現(xiàn)有空間的結(jié)果。當(dāng)然也有許多人不相信，認(rèn)為另外空間只是憑空想象，因?yàn)樗鼈兛床灰?、摸不著，連最先進(jìn)的科學(xué)儀器也探刺不到它們的存在。然而，科學(xué)家們的思想往往是超越人類現(xiàn)有知識的。他們認(rèn)為，看不見、摸不著、現(xiàn)代科學(xué)儀器探測不到的，并不能證明不存在，也可能是目為這個(gè)儀器還不夠先進(jìn)。在現(xiàn)代物理學(xué)研究中，為了能夠把萬有引力和其他基本作用力統(tǒng)一起來，一些理論物理學(xué)家提出，我們這個(gè)宇宙可能只是多維空間的一個(gè)層面(膜)?；谶@個(gè)“膜世界”的概念，科學(xué)家們試圖把萬有引力和其他基本作用力統(tǒng)一起來。多膜理論以及超弦理論都認(rèn)為宇宙不只是長寬高和時(shí)間四個(gè)維度，還有其他維的存在，而膜理論更明確假設(shè)有其他的膜世界的存在。