如果超空間確實(shí)在自然界中存在，而不是僅僅存在于純數學(xué)中，那么弦 理論家們就必須要面對遠在1921年就閑擾著(zhù)希奧多爾·卡魯扎（Theodr Kaluza)和菲利克斯·克萊恩（Felix Klein)的同樣的一些問(wèn)題，那時(shí)他們建立了 世界上第一個(gè)高維數理論:這些高維度存在于什么地方？
卡魯扎，過(guò)去是個(gè)默默無(wú)聞的數學(xué)家，給愛(ài)因斯坦寫(xiě)了一封信，建議用五個(gè) 維度（一個(gè)時(shí)間維度和四個(gè)空間維度）來(lái)構建愛(ài)因斯坦的方程式。
從數學(xué)上來(lái) 講，這不成問(wèn)題，因為愛(ài)因斯坦那些等式以任何維度都可以寫(xiě)得面面俱到。但是 那封信中包含了一項令人吃驚的發(fā)現:如果人為地把這一個(gè)五維方程式中所包 含的那些四維部分分離出來(lái)，你會(huì )自然而然地發(fā)現麥克斯韋的光理論，
簡(jiǎn)直像變 魔術(shù)一樣！換句話(huà)說(shuō)，只要我們簡(jiǎn)單地加上一個(gè)第五維度，麥克斯韋的電磁力理 論就從愛(ài)因斯坦的引力方程中脫穎而出了。雖然我們看不見(jiàn)第五維度，但第五 維度可以形成波紋，而它們是與光波對應的！這是個(gè)皆大歡喜的結果，因為過(guò)去 150年中，一代又一代的物理學(xué)家和工程師都不得不死背艱澀的麥克斯韋方程 式。而現在，這些復雜的方程式輕而易舉地就從第五維度中我們可以找到的最 簡(jiǎn)單的振動(dòng)中顯現了。
想象一池淺水中魚(yú)緊貼著(zhù)荷葉下面游動(dòng)的情景，
把它們的“宇宙”想象成只 有兩個(gè)維度。我們的三維空間可能就超出了它們的體驗。但是可以有一種方法 使它們察覺(jué)到第三個(gè)維度的存在。如果下雨了，它們可以清楚地看到水波形成 的影子沿著(zhù)池塘的水面漫延開(kāi)去。與此類(lèi)似，雖然我們看不見(jiàn)第五維度，但第五 維度中的波紋，在我們看來(lái)就是光。
(卡魯扎的理論非常之美，而且非常深刻地揭示出對稱(chēng)性的力量。后來(lái)又 證明，如果我們在愛(ài)因斯坦原來(lái)的理論中加進(jìn)更多的維度,并使它們振動(dòng)起來(lái)， 那么這些高維度的振動(dòng)就會(huì )再現弱核力和強核力中的W -玻色子和z-玻色子， 以及膠子！如果卡魯扎推出的體系是正確的，那么顯然宇宙要比以前所想象的 簡(jiǎn)單得多。只須簡(jiǎn)單地把越來(lái)越高的維度振動(dòng)起來(lái)就可以再現主宰著(zhù)世界的許 多種力量。）
雖然愛(ài)因斯坦對這一結果大為吃驚，但它聽(tīng)起來(lái)太完美了，令人難以相信是 真的。隨著(zhù)時(shí)間的推移，陸續發(fā)現了一些問(wèn)題，把卡魯扎的想法駁得一無(wú)是處。 首先，這個(gè)理論充斥著(zhù)奇異與例外條件，這是量子引力理論的通病。第二，它還 有一個(gè)更加令人不安的問(wèn)題：為什么我們找不到第五個(gè)維度？當我們向空中射 箭的時(shí)候，
我們沒(méi)看到它們消失在另一個(gè)維度中。想象一下煙的樣子，
它可以慢 慢地彌漫到空間每個(gè)地方。由于從來(lái)沒(méi)有人觀(guān)察到煙消失在一個(gè)更高的維度 中，物理學(xué)家們意識到，更高的維度即使存在，也必然比原子還要小。過(guò)去100 年中，神秘家和數學(xué)家都有了有關(guān)高維度的想法，但物理學(xué)家對此嗤之以鼻，因 為從來(lái)沒(méi)人見(jiàn)過(guò)物體進(jìn)入更高的維度。
為了拯救這個(gè)理論，物理學(xué)家不得不提出，這些高維度是極小的，所以在自 然界中是觀(guān)察不到的a由于我們的世界是個(gè)四維世界，這就意味著(zhù)，第五個(gè)維度 只能卷在比原子還小的圈里，通過(guò)實(shí)驗是無(wú)法觀(guān)察到的。
弦理論也必須面對這一同樣的問(wèn)題。我們必須把這些沒(méi)人需要的高維度卷 在一個(gè)非常小的球里（這個(gè)過(guò)程叫做“緊致化”）。根據弦理論，宇宙原來(lái)是10 維的，所有的力都由弦來(lái)統一起來(lái)。然而，10維超空間是不穩定的，于是10個(gè) 維度中有6個(gè)開(kāi)始卷[111到一個(gè)微小的球中，而其余的四個(gè)維度則隨著(zhù)大爆炸四 外擴散開(kāi)去。我們看不見(jiàn)其他這些維度的原因，是因為它們比原子小得多，因此 沒(méi)有東西能夠進(jìn)到它們里面。（事實(shí)上走近了看，發(fā)現它們原來(lái)有二維表面，或 者說(shuō)是管形的，只是由于這第二維從遠處看是縮起來(lái)的，因此看不見(jiàn)。）
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