超弦论
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暗物质

除了多维空间,科幻作家们还喜欢“暗物质”为自己的小说添油加醋,这是一种神秘的物质形式,与宇宙中任何物质的性质皆不同。暗物质是过去预测的,但无论科学家将他们的望远镜和仪器指向天空中的任何地方,他们仍然只发现了大约100种地球上存在的人们熟悉的那些化学元素。甚至,宇宙最远的恒星也是由普通的氢、氦、氧、碳等元素组成。一方面,这让人放心——我们知道,无论我们在外太空旅行到了哪儿,火箭船只会遇到在地球上发现过的化学元素;另一方面,知道外层空间不会有惊喜,这让人失望。

超弦理论可能会改变这一点,因为从一个十维宇宙分裂成更小的宇宙的这个过程或许创造了一种新的物质形式。这种暗物质像所有的其他物质那样有重量,只是不可见(因此得名)。暗物质没有味道,没有气味,甚至最敏感的仪器也检测不到它的存在。如果你能将暗物质抓在手中,你或许会感到它很重,否则它将完全不能被觉察。事实上,测定重量是探测暗物质的唯一方法,它与其他形式的物质没有其他已知的相互作用。

因此,暗物质也可能有助于解释宇宙的谜题之一。如果宇宙中有足够的物质,那么,星系间的引力应该会减缓它的膨胀,甚至逆转导致宇宙收缩。事实上,宇宙是否有足够的物质会导致这种逆转并最终收缩,数据存在冲突——天文学家试图计算可见宇宙中物质的总量,他们发现恒星和星系缺乏足够的物质导致宇宙收缩;其他一些计算(基于计算恒星的红移和光度)则认为,宇宙存在收缩的可能,这也被称为“失踪质量”问题。

如果超弦理论是正确的,那么,它就能解释为什么天文学家在望远镜和仪器中看不到这种形式的物质。此外,如果暗物质理论是正确的,那么,暗物质可能遍及宇宙。(确有可能,暗物质比普通物质更多。)在这方面,超弦理论不仅澄清了大爆炸前发生的事情,还预测了宇宙死亡时可能发生的事情。