通过。然而,它引起另
个重要问题:为何是
些而不是所有
维数被卷曲成
个小球?也许在宇宙
极早期所有
维都曾经非常弯曲过。为何
维时间和三维空间摊平开来,而其他
维仍然紧紧地卷曲着?
人择原理可能提供个答案。二维空间似乎不足以允许像
们这样复杂生命
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
同样通道吐出来;因为如果有
个穿通全身
通道,它就将这生物分割成两个分开
部分,
们
二维动物就解体
(图10.8)。类似
,在二维动物身上实现任何血液循环都是非常困难
。
图11.8
多于三维空间维数也有问题。两个物体之间
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
行星
轨道变得不稳定,地球偏离圆周轨道
最小微扰(例如由于其他行星
引力吸引)都会引起它以螺旋线
轨道向外离开或向内落到太阳上去。
们就会被冻死或者被烧死。事实上,在维数多于三维
空间中,引力随距离变化
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
个稳定
状态,它若不被分解就会坍缩形成黑洞。在任
情况下,作为地球上生命
热和光
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
电力行为正和引力
样,这样电子或者从原子逃逸出去,或者以螺旋
轨道落到原子核上去。在任
情形下,都不存在
们所知道
原子。
看来很清楚,至少如们所知,生命只能存在于
维时间和三维空间没被卷曲得很小
时空区域里。这表明,只要人们可以证明弦理论至少允许存在宇宙
这样
区域——似乎弦理论确实能做到这
点,则
们可以用弱人择原理。同样,也会存在宇宙
其他区域或其他宇宙(不管那是什
含意),那里所有
维都被卷曲得很小,或者多于四维几乎是平坦
。但在这样
区域里,不会有智慧生物去观察这有效维数
不同数目。另
个问题是存在至少四种不同
弦理论(开弦和三种不同
闭弦理论),以及由弦理论预言
额外维
极其繁多
卷曲方式。为何自然只挑选
种弦理论和
种卷曲方式?这问题
度似乎没有答案,因而无法向前进展。后来,大约从1994年开始,人们发现
所谓
对偶性:不同
弦理论以及额外维
不同卷曲方式会导致四维时空中
同样结果。不仅如此,正如在空间中占据
点
粒子,也像空间中线状
弦,还存在
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