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【深度】引力是如何彎曲時空的?高維指數學中高維的認知與實現

注:文章中談論高維指數學中高維,並非四維是三維加時間維的認知,我們假設時間維獨立於所有緯度之外,可以與不同緯度疊加,但在不同緯度中表現不同。

引力,亦是稱作萬有引力,顧名思義,引力是萬物共有的特性,宇宙中的一切皆有引力。為何如此?

普遍認為,引力是物質對周圍時空的扭曲作用,物質存在的作用讓空間向其卷積,連帶著時間一同扭曲,黑洞將光都吸引進去的視界以及其外緩慢無比的時間流速便是最好的證明。

物質是怎樣彎曲時空的?我們不妨設想一種可能,時空的扭曲是高維的干涉作用。

一如我們將一塊石子置於二維紙面上,石子會將二維紙面壓出一片凹陷區域,如果在這個二維世界裡有生物的話,它們如果有了一定的文明基礎,便會驚訝地發現空間並非如同數學中平滑的,空間可以被彎曲。

這個比喻或許不恰當,二維生物在二維如何發現三維時空觀下的宇宙不平滑暫且不論,但我們可以類比到我們宇宙之中來。四維物質對宇宙的干涉形成了時空的彎曲,繼而形成引力,我們將這種彎曲用數學表達出來便是引力場,並且我們認為場是物質存在的一種基本狀態。

我們可以觀測到這種彎曲,證明其不是完全的四維物質造成的影響,應該是四維物質的三維投影,我們沒有四維時空感,是完全無法感知真正的四維的,就算把我們放在四維時空中,我們也只能將這片四維時空以三維的形式呈現在我們腦海裡。

證明這一理論的是暗物質,我們基本無法觀察到它們的存在,目前僅從計算以及宇宙的微波背景輻射中可以窺其一二。暗物質非常“高冷”基本不參與電磁相互作用等,不發射光,不反射光。但其有質量,龐大的質量讓恆星可以成為恆星,星系可以成為星系。

因為暗物質基本無法觀測的特性,我們可以推測其是四維物質的三維投影。

從相對論來說就是這樣了,但從量子力學的角度,引力是引力子或稱重力子交換產生的,兩個物體之間的引力可以歸結為構成這兩個物體的粒子之間的引力子交換。為了傳遞引力,引力子必須永遠相吸、作用範圍無限遠及以無限多的型態出現。在量子力學中,引力子被定義為一個自旋為2、質量為零的玻色子。

但引力子是一種假想的粒子,是否存在我們並不知道,如果存在,我們觀察引力子的特性會發現,其具有明顯的糾纏現象,各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,所以它可以作用無限遠。

而量子糾纏,這是一種類似於最早用於解釋引力的超距作用,或許可以跨光錐實行因果效應,這種超距資訊傳遞,無疑是依託高維傳輸的,只有高維才可以超越光速實現資訊傳遞,如同科幻小說中的超光速航行——曲率引擎飛船一般。

綜上所述,引力或許是高維時空對我們宇宙的干涉作用。

文章僅僅是一個簡短的思維實驗,並不可篤定正確,歡迎指出錯誤。