二十六维空间是什么?( 二 )


这正如一个桔 子的表面:如果你靠非常近去看 , 它是坑坑洼洼的并有皱纹;但若离开一定的距离 ,  你就看不见高低起伏而显得很光滑 。对于空间—时间亦是如此 。因此在非常小的尺 度下 , 空间—时间是十维的 , 并且是高度弯曲的;但在更大的尺度下 , 你看不见曲 率或者额外的维数 。
如果这个图像是正确的 , 对于自愿的空间旅行者来讲是个坏消 息 , 额外附加的维实在是太小了 , 以至于不能允许空间飞船通过 。然而 , 它引起了 另一个重要问题:为何是一些而不是所有的维数被卷曲成一个小球?也许在宇宙的 极早期所有的维都曾经非常弯曲过 。为何一维时间和三维空间摊平开来 , 而其他的 维仍然紧紧地卷曲着? 人择原理可能提供一个答案 。
二维空间似乎不足以允许像我们这样复杂生命的 发展 。例如 , 如果二维动物吃东西时不能将之完全消化 , 则它必须将其残渣从吞下 食物的同样通道吐出来;因为如果有一个穿通全身的通道 , 它就将这生物分割成两 个分开的部分 , 我们的二维动物就解体了(图10.8) 。类似的 , 在二维动物身上实 现任何血液循环都是非常困难的 。图10.8 多于三维的空间维数也有问题 。
两个物体之间的引力将随距离衰减得比在三维 空间中更快 。(在三维空间内 , 如果距离加倍则引力减少到1/4 。在四维空间减少 到1/8 ,  五维空间1/16 , 等等 。)其意义在于使像地球这样绕着太阳的行星的轨 道变得不稳定 , 地球偏离圆周轨道的最小微扰(例如由于其他行星的引力吸引)都 会引起它以螺旋线的轨道向外离开或向内落到太阳上去 。
我们就会被冻死或者被烧 死 。事实上 , 在维数多于三维的空间中 , 引力随距离变化的同样行为意味着 , 太阳 不可能由于压力和引力相平衡 , 而存在于一个稳定的状态 , 它若不被分解就会坍缩 形成黑洞 。在任一情况下 , 作为地球上生命的热和光的来源来说 , 它没有多大用处 。在小尺度下 , 原子里使电子绕着原子核运动的电力行为正和引力一样 , 这样电子或 者从原子逃逸出去 , 或者以螺旋的轨道落到原子核上去 。
在任一情形下 , 都不存在 我们所知道的原子 。看来很清楚 , 至少如我们所知 , 生命只能存在于一维时间和三维空间没被卷曲 得很小的空间—时间区域里 。这表明 , 只要人们可以证明弦理论至少允许存在宇宙 的这样的区域——似乎弦理论确实能做到这一点 , 则我们可以用弱人择原理 。
同样 ,  也会存在宇宙的其他区域或其他宇宙(不管那是什么含意) , 那里所有的维都被卷 曲得很小 , 或者多于四维几乎是平坦的 。但在这样的区域里 , 不会有智慧生物去观 察这有效维数的不同数目 。