另一个宇宙的证据？科学家发现重力正在逃逸到其他维度

宇宙是否只有一个，一直是人类存在的最大谜团之一。然而，这个谜团可能终于有了解决的办法，科学家们认为他们可能找到了一种革命性的方法，可以帮助他们探测隐藏的维度。

关键要点

• 科学家们认为他们可能找到了一种革命性的方法来探测隐藏的维度。
• 专家们认为如果存在未知维度，那么它们可能通过改变引力波来影响现实。
• 引力波是由大质量物体运动产生的空间时间涟漪。
• 专家们计算了另一个维度存在时对引力波产生两个奇怪特征：高频率下额外波和呼吸模式。
• 目前有几个地面和空间项目正在寻找引力波信号，并试图检测到额外维度。
• 如果存在额外维度，那么它们可能会改变我们对物理定律和宇宙结构的理解。

两个点可以连接创建一个线段。两个平行线段可以连接成一个正方形。两个平行的方块可以连接成一个立方体。两个平行的立方体可以连接形成一个超正方体

目前，我们只知道三个维度围绕着我们每天：长度、宽度和深度。然而，专家们认为可能还有更多的维度存在。这就是为什么来自马克斯·普朗克引力波研究所的专家通过空间中由大质量物体运动引起的涟漪来寻找额外的维度的原因。

由于引力被证明比其他基本力弱得多，专家们怀疑这是否是因为其中一部分正在逃逸到其他维度。那么我们如何才能确定呢？专家们决定计算另一个维度的存在会如何影响引力波，并发现了两个奇怪的特征。

蟹状星云，蓝色部分为钱德拉X射线天文台拍摄的X射线图像，红色部分为可见光图像，其星云中心附近存在一颗年轻的脉冲星PSR J0534+2200，极有可能会被证实为引力波源的天体之一。

首先，专家们发现了高频率下的额外波，并改变了引力波拉伸空间的方式。然而，正如《新科学家》杂志指出的那样，“目前的观测设备无法检测到如此高频率下的波，并且大多数计划中的观测设备也主要关注低频率下的波。所以虽然这些额外波可能无处不在，但它们很难被发现。”

另一个维度可能更容易被检测到，因为它修改了“正常”的引力波而不是增加一个额外信号。在接受《新科学家》杂志采访时，领导该研究的Gustavo Lucena Gomez说：“如果宇宙中存在额外维度，那么引力波可以沿着任何维度行走，甚至是额外维度。”

LIGO位于汉福德（H1）及利文斯顿（L1）的两架干涉仪于2015年9月14日探测到的引力波事件GW150914。这是人类史上首个引力波直接探测结果。

根据专家们解释说，在空间时间中形成涟漪时会拉伸和挤压空间：就像拉伸橡皮筋——橡皮筋形成椭圆，在一个方向上变长，在另一个方向上变短，并在释放后恢复原来形状。

然而，人们认为额外维度可能会增加一种让空间变形方式称之为呼吸模式（breathing mode）。在呼吸模式下，在所有方向上都会出现轻微地拉伸和挤压。

引力波——时空的波纹（示意图

Lucena Gomez说：“如果我们检测到呼吸模式，则意味着有更多东西。”他还补充说：“如果我们只看到通常预期看到模式，则意味着没有任何东西。”

目前已经有几个探测器正在寻找引力波信号：美国国立科学基金会（NSF）资助建造并运营两台激光干涉仪重力波单位（LIGO）探测器；欧洲重力天文台（EGO）资助建造并运在呼吸模式下，在所有方向上都会出现轻微地拉伸和挤压。

Lucena Gomez说：“如果我们检测到呼吸模式，则意味着有更多东西。”他还补充说：“如果我们只看到通常预期看到的模式，则意味着没有任何东西。”

目前已经有几个探测器正在寻找引力波信号：美国国立科学基金会（NSF）资助建造并运营两台激光干涉仪重力波单位（LIGO）探测器；欧洲重力天文台（EGO）资助建造并运营一台名为维尔戈（Virgo）的探测器；日本正在建造一台名为神岛（KAGRA）的探测器。这些探测器都是利用激光来检测引力波对空间的微小变化。

Lucena Gomez说，这些探测器可能能够检测到额外维度的影响，但是需要更多的数据和分析才能确定。他说：“我们需要等待更多事件发生，并且需要更好地理解数据。”

除了这些地面设施外，还有一些计划中的空间项目，如欧洲空间局（ESA）的太空引力波天文台（LISA），它将在2029年发射三颗卫星组成一个三角形，以便在太空中检测引力波。Lucena Gomez说，这些空间项目可能会提供更高频率下的信号，从而增加了发现额外维度的机会。

如果真的存在额外维度，那么它们对我们生活有什么影响呢？Lucena Gomez说，目前还不清楚，但是它们可能会改变我们对物理定律和宇宙结构的理解。他说：“如果存在额外维度，那么我们必须重新思考引力和其他基本相互作用是如何工作的。”

参考

1. Scientists propose existence and interaction of parallel worlds: Many Interacting Worlds theory challenges foundations of quantum science. Griffith University. https://phys.org/news/2014-10-scientists-interaction-parallel-worlds-theory.html
2. Study reveals substantial evidence of holographic universe. University of Southampton. https://phys.org/news/2017-01-reveals-substantial-evidence-holographic-universe.html
3. Did Scientists Actually Spot Evidence Of Another Universe? Forbes. https://www.forbes.com/sites/jesseshanahan/2018/08/24/did-scientists-actually-spot-evidence-of-another-universe/