额外空间维度

我们在空间的三个方向上移动——左右、前后、上下——这感觉就是全部了。但有些理论提示：也许还有更多的方向，只是我们从未察觉，因为它们卷曲得小到不可思议，或者因为我们被困在它们之中的一层薄面上。一个经典的画面：一根花园水管从远处看像一条一维的线，但管上的一只蚂蚁知道，沿着它的周长还有第二个方向。额外空间维度就像那个隐藏的环，只不过是对整个宇宙而言。

这个想法有两种风味。一种是额外维度被“紧致化”——卷得极紧，也许只有原子的十亿亿分之一那么大，你得有高得离谱的能量才能感觉到它们。另一种叫膜世界（brane world）：我们熟悉的粒子被禁锢在一张漂浮于高维“体”中的三维“薄片”上，只有引力获准渗入额外空间。无论哪种，一个被赋予足够能量的粒子原则上都可能开始探索那些隐藏方向，表现为一阶阶更重的已知粒子的“复制品”，或表现为能量神秘地消失进“体”中。

额外维度之于粒子物理，主要作为层级问题的一种可能解药——也就是“为什么引力比其他力弱得如此荒唐”这个谜。如果引力因散入额外维度而被稀释，而其他力却仍被困在我们这张片上，那么它表面上的孱弱也许就能解释。诚实的现状是：对撞机对那些预言信号（如丢失能量或沉重的“塔”粒子）的搜寻一无所获，排除了最戏剧化的版本。额外维度仍是一种活跃的理论可能，而非一项已观测的事实。