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第612章 甜甜圈与卡拉比–丘空间

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正是因为这些构成了巧克力酱的弦的束缚,本应胖瘦不定、变来变去的甜甜圈就被固定了形状。

此时甜甜圈的这种状态与紧致化微观空间的状态很类似。

只不过紧致化的微观空间并非是只有一个孔洞的简单二维甜甜圈环面,而是一个复杂得多得多的六维流形。

这个六维流形被称为卡拉比–丘空间,是弦论的DNA。

其中的卡拉比指的是卡拉比猜想,丘则是丘成桐。

这一猜想讨论的是一种具有特殊曲率的空间,这一类空间中不存在物质,是里奇平坦的。

它是真空爱因斯坦场方程的解,因为其具有的拓扑复杂性,所以弦论方程有许多可能的解。

每个解对应到不同卡拉比–丘流形的几何性质,因此也就意味着有不同的粒子、不同的物理常数等。

卡拉比–丘空间很复杂,很难用具体的语言来让人想象这些空间如何存在。

简便起见,就将这些紧致化的微小六维空间想象成是六维的甜甜圈。

这些微小的卡拉比丘空间存在于宇宙的每一个点上,决定着不同宇宙中的基本粒子与基本力性质。

比如说,在李恒诞生的这个宇宙中存在电子、渺子、陶子三代轻子,以及对应的三代基本粒子。

每一代都有着几乎同样的性质,但质量却大不相同。

这个问题在量子场论中无法解决,但在弦论的卡拉比–丘空间中能够推演出这一结论。

基本粒子的族数与卡拉比–丘空间的孔洞数目有关。

如果卡拉比丘空间的孔洞多上几个,那么宇宙中就会多出几代性质相同,但质量更大的基本粒子。

当弦在卷缩维振动时,卡拉比丘–空间孔洞的分布和孔洞周围的空间褶皱方式将直接影响可能的共振模式,从而影响到基本粒子的质量。

因为卡拉比丘空间是一个复杂的六维多孔甜甜圈,上面的孔洞数量能多达几百个,所以基本粒子的代数在有些宇宙中也会多到可怕。

再比如粒子的电荷,就源于基本弦在这些六维甜甜圈上的孔洞中缠绕的方式。

正反电荷源于正弦与反弦,两种弦的振动模式完全相反,碰撞将会发生湮灭。

深入了卡拉比丘空间,利用基本弦在这些六维甜甜圈上的不同缠绕方式,就能够精细地调节基本粒子的属性与各种物理常数。

在宇宙中增加或者减少几代基本粒子,制造具有1/5、1/11等等分数电荷的全新基本粒子也不在话下。

到了李恒现在的程度,这种不涉及到空间维度变化的物理常数他都能随意改变。

随手就能制造出许许多多拥有对诸天万界不同物理规则适应能力的穿越者灵魂,批量制造太始境生物也是轻而易举。

他尚未掌握的是有关于M理论中高维的膜,还有涉及到空间维度变换的地方。

这些都与黑洞,尤其是五维时空以及更高维度中的黑洞性质有关,也是模因物那种强大自我复制能力的来源。

只有驯服了宇宙大爆炸的力量,把狂暴的永恒暴胀转化为一台精密可控的高效复制机器,才能成为完整的太初境生灵。

被巧克力酱包裹着的甜甜圈震荡着慢慢缩小,迅速就收缩到微不可察的地步,但它的质量却并未减小半分。

一个甜甜圈的质量很小,但这个质量仍旧远远大于普朗克质量,当巧克力甜甜圈收缩到小于10^–27米时,一个黑洞出现了。

这个小黑洞很快就演变成了一颗迅速蒸发的黑洞炸弹,向外辐射出巨量的高能伽马射线,在不足1飞秒的时间内就蒸发殆尽,释放出巨大的能量。

这个过程是原初黑洞蒸发的过程,但以前他观察过的黑洞蒸发,实际上依旧还停留在相对宏观的视角。

在那些尺度上,空间结构仍旧是平滑的。

李恒现在正在使用深入到卡拉比丘空间中的微观视角,重新研究当黑洞蒸发殆尽之时最后发生了什么。

最后的变化涉及到空间结构的破裂与空间维度的变化。

广义相对论的方程植根于黎曼几何,它要求空间背景是光滑的。

没有褶皱,没有针眼,没有一小块一小块黏起来的痕迹,当然也没有破裂。

如果空间结构生出这些不规则的东西,广义相对论方程就会崩溃,预示着各种各样的宇宙灾难。

但实际上宇宙的空间结构在超微观的量子世界中并不光滑。

它反而像是组成平静湖面的无数水分子一样,充满了沸腾的量子泡沫。

真空能量大海中无处不在的微观虫洞就是空间结构破裂重构的结果。

在宇宙最底层的微观世界中,空间结构并不平滑,到处都是不断破碎与重组的空间结构。

李恒此时研究的就是黑洞蒸发最后的时刻,在卡拉比丘空间中发生的变化。

“嗯……基本弦在时空中移动扫过的世界叶成为了一道屏障,消除了与空间结构破裂相关的可能的灾难。”

“有了这些东西遮挡,根本不可能看到奇点。”

这是基本弦与点粒子不同的效应,空间结构破裂产生的奇点被封禁了。

M理论中的2膜、3膜等等高维膜也起着类似于基本弦的作用。

它们将破碎的空间结构包裹覆盖,阻止那些灾难性的奇点出现。

在原初黑洞的核心处,卡拉比丘空间在接近普朗克能量的尺度下破碎重构,转化为了一种全新的拓扑结构。

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