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内容提要

当代物理学中一些非常重要而又艰深的思想，

往往因为难以形象浅显地解说而不易为公众所了

解。本书作者不畏艰辛，用很生动的方式向读者展

示了现代物理前沿之一――超空间理论――的来龙

去脉。全书15章分为4篇，分别述说了超空间的早

期历史，超空间理论可能通往爱因斯坦梦寐以求的

“物理学圣杯”――统一场论，从理论上探讨通过超

空间穿越时空的可能性，以及何时方能实际利用超

空间理论所具有的潜在威力。详尽而又如此通俗地

讲述这种理论，在本书之前尚未见先例。

目录

序言

第一篇

进入第五维

第一章

时空之外的世界

第二章

数学家与神秘主义者

第三章

“看见”第四维的人

第四章

光的奥秘：第五维中的振动

第二篇

十维中的统一

第五章

量子邪说

第六章

爱因斯坦雪耻

第七章

超弦

第八章

来自第十维的信号

第九章

创世之前

第三篇

蛀洞：通往另一个宇宙的通道？

第十章

黑洞与平行宇宙

第十一章

制造时间机器

第十二章

碰撞着的宇宙

第四篇

超空间的主宰者

第十三章

超越未来

第十四章

宇宙的命运

第十五章

结语

注释

参考文献和推荐读物

作者简介

加来道雄，美籍日裔物理学家，纽约市立大学城

市学院理论物理学教授。他毕业于哈佛大学，获得

加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位。他是

《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）、《量子场论》和《超

弦导论》诸书的作者。在过去的10年里，他还是广

播电台每周一次一小时科学节目的主持人。

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我曾想，在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。我想这些鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。它们认为，唯一真实存在的实物就是鱼儿们看得见摸得着的。水池就是一切。水池之外看不见的世界没有科学意义。

有一次，我遇到了一场暴雨。我注意到成千上万的小雨滴轰击在池水表面。池水表面变得湍乱，水中的睡莲在汹涌不息的水波冲刷下摇摆不定。在躲避风雨之时，我想弄清楚周围发生的一切将会以怎样的形式呈现在鲤鱼们的眼中。在它们看来，睡莲似乎是自己在运动，没有任何东西冲刷它们。因为就像我们看不见我们周围的空气和空间一样，鲤鱼们也看不见它们赖以生存的水，它们为睡莲自己能够运动而困惑不解。

我想，鲤鱼“科学家”将会聪明地杜撰某种虚构的东西——它被称为“力”，来掩盖自己的无知。由于不能理解在看不见的水面上存在的水波，它们将得出这样一个结论：睡莲之所以能够不被触摸而运动，是因为有一种看不见的神秘力在对它们起作用。它们可能给这种错觉起一个高深莫测的名称（如超距作用，或没有任何接触睡莲即会运动的能力）。

我曾想，如果从池水中抓出一个鲤鱼“科学家”，事情将会怎么样呢？放回池水之前，它可能随着我的查看而狂乱挣扎。那么别的鲤鱼又将怎样看待这件事呢？对于它们而言，这确实是一件可怖的事情。它们第一次意识到有一位鲤鱼“科学家”从它们的宇宙中消失了。就那么简简单单，没有留下任何踪迹。不管在它们的宇宙中怎么寻找，就是没有这条丢失的鲤鱼的踪影。然而，就那么几秒钟，当我把它放回池水之后，这位鲤鱼“科学家”便突然冒了出来。对于别的鲤鱼而言，这真是一个奇迹。

待神志镇定之后，这位鲤鱼“科学家”就会讲述一个真正令它们惊诧不已的传奇故事。它说：“突然之间，不知怎的我就被拉出了咱们的宇宙（池水），投进了一个冥冥世界，那里有令人眩目的强光和我从未见过的奇形怪状的物体。最奇怪的是那个抓住我的生物竟然一...

至于使宇宙结合在一起的基本力——引力、电磁力以及强核力和弱核力，为什么有那么大的差别，在过去的半个世纪里，科学家们一直为此感到困惑。20世纪最伟大的头脑企图提出某种统一所有已知力的绘景已告失败。但是，超空间理论可能能够用非常漂亮的方法解释四种自然力，以及解释貌似随机群体的亚原子粒子。在超空间理论中，“物质”也可以被看作波动着穿过空间和时间结构的振动。因而可以得出一种迷人的可能性：在我们周围所能看到的一切东西，从树木和山脉到恒星本身，只不过是超空间中的振动。

贫穷的生活损害了他的健康，像历史长河中许多大数学家一样，黎曼在他能完成引力、电和磁的几何理论之前，英年早逝于肺结核，当时他才39岁。

自然规律在高维空间表述时会变得更为简单和优美。

人是各种起因的产物，这些起因对它们正在走向末日毫无预见性；他的出生、成长、希望和恐惧、爱以及信仰，都不过是原子偶然聚集的结果，火、英雄主义、强烈的思想或感情都不能永生不死；这个时代所有劳动，所有专心，所有灵感，人类智慧在最辉煌时候的所有光芒，都注定要在太阳系的莫大死亡中灭绝；还有，人类成就的整个殿堂必不可免埋在宇宙瓦砾的废墟之下——所有这些虽然远没有摆脱争论，但还是如此近乎肯定，没有反对它们的哲学成立。只有在这些事实的框架内，只有在彻底绝望的牢固基础上，才能安全地建造灵魂的家园。

比如，我们的银河系包含有2000亿颗恒星。为了给存在智慧生命形式的恒星数目一个大致正确的数字，我们可以作出如下非常粗略的估计。我们保守地认为，这些恒星中的10%是酷似太阳的黄恒星；而这些黄恒星中的10%有围绕着它们运转的行星，这些行星中的10%又有类似于地球那样的行星；这些类似于地球行星中的10%有适合生命的大气层；这其中的10%又有某种形式的智慧生命。这意味着，我们星系中2000亿颗恒星中的百万分之一可能存在某种智慧生命形式。那就是说，数目大得惊人的大约20万颗恒星将具有包含某种智慧生命的行星。

书籍介绍

内容提要

当代物理学中一些非常重要而又艰深的思想，

往往因为难以形象浅显地解说而不易为公众所了

解。本书作者不畏艰辛，用很生动的方式向读者展

示了现代物理前沿之一――超空间理论――的来龙

去脉。全书15章分为4篇，分别述说了超空间的早

期历史，超空间理论可能通往爱因斯坦梦寐以求的

“物理学圣杯”――统一场论，从理论上探讨通过超

空间穿越时空的可能性，以及何时方能实际利用超

空间理论所具有的潜在威力。详尽而又如此通俗地

讲述这种理论，在本书之前尚未见先例。