有許多物理理論預(yù)測(cè)，宇宙中除了我們所熟知的四個(gè)維度（三個(gè)空間維度和一個(gè)時(shí)間維度）之外，還有更多維度。如果有了這些額外維度，宇宙中一些最復(fù)雜艱深的謎團(tuán)就很容易解釋了。例如，一些解釋暗物質(zhì)和暗能量的理論就以宇宙中存在多個(gè)“額外”維度為前提，認(rèn)為這些維度就在我們身邊，只是尺度過小、難以觀察而已。

而在2017年，宇宙為我們提供了一個(gè)絕佳的驗(yàn)證機(jī)會(huì)。在1.3億光年之外，兩顆中子星在相撞后合并，產(chǎn)生的引力波如海嘯般席卷了整個(gè)宇宙。2017年8月17日，美國(guó)的激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和意大利的Virgo天文臺(tái)監(jiān)測(cè)到了此次引力波。此外，這次事件還形成了千新星，產(chǎn)生了極為明亮的伽馬射線暴，并遺留下了金等重元素。于是，美國(guó)和意大利的引力波探測(cè)器記錄下了此次形成的時(shí)空漣漪，NASA的尼爾·格雷爾斯雨燕天文臺(tái)等則探測(cè)到了電磁輻射。

自此之后，研究人員便開始利用這一歷史性事件、進(jìn)一步探索除了已知的四個(gè)時(shí)空維度之外的維度層次。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，我們的宇宙也許比許多物理理論預(yù)測(cè)的簡(jiǎn)單得多。

再說回我們剛才提到的暗物質(zhì)和暗能量之謎。科學(xué)家認(rèn)為，宇宙中的大多數(shù)物質(zhì)都由我們看不見的物質(zhì)構(gòu)成。雖然不知道這些物質(zhì)是什么，但我們可以感受到它們的引力效應(yīng)，所以我們知道它們就在那里。而暗能量就更撲朔迷離了。和暗物質(zhì)一樣，暗能量名字里也有個(gè)“暗”字，因?yàn)槲覀儗?shí)在不清楚它究竟為何物。但我們也知道它一定存在，并且宇宙學(xué)家相信，暗能量就是宇宙的加速膨脹的背后推手。

科學(xué)家針對(duì)暗物質(zhì)和暗能量提出了許多理論，其中部分理論需要有額外維度的存在才能成立。有趣的是，在探索這些未知的額外維度領(lǐng)域的過程中，我們也許可以對(duì)引力波加以利用。

簡(jiǎn)單來說，科學(xué)家認(rèn)為，假如真的存在其它維度的話，當(dāng)引力波以光速在時(shí)空中傳播時(shí)，引力波的部分能量便會(huì)“泄漏”到這些額外維度中去。因此被引力波天文臺(tái)監(jiān)測(cè)到時(shí)，引力波的振幅應(yīng)當(dāng)會(huì)小于預(yù)期。而一般的電磁輻射（比如伽馬射線暴的光線）并不會(huì)與這些額外維度發(fā)生相互作用，因此不會(huì)變化。從理論上來說，假如存在其它維度的話，只要將2017年探測(cè)到的引力波信號(hào)與電磁信號(hào)相比較，兩者之間便會(huì)呈現(xiàn)出一定偏差。

這并不意味著額外維度一定不存在，也許說明我們的引力理論需要修改、或者是我們需要測(cè)量更多的多信使事件。不過這至少說明，發(fā)現(xiàn)引力波僅過了區(qū)區(qū)幾年，引力波就已經(jīng)兌現(xiàn)了自己的“諾言”，真的對(duì)一些關(guān)鍵宇宙理論發(fā)起了挑戰(zhàn)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的宇宙中存在多个空间纬度：尺度过小、难以观察的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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