很多物理學理論預言了有超過我們認知與熱愛的四個維度以外的維度（三個空間維度，一個時間維度）。有了這些額外的維度可以很方便的解釋一些宇宙中最讓人困惑的謎題。例如，一些理論認為暗物質和暗能量的理論基于我們每天經歷的維度，除了我們已知的以外還有很多 “額外”維度的觀點，而這些額外的維度只是很小難以察覺且很難觀察到。

然而2017年，宇宙給我了們堅實的依據。2017年8月17日，1.3億光年外，兩顆中子星碰撞并融合，意大利處女座天文臺和美國激光干涉儀引力波觀測臺探測到的引力波海嘯爆破了宇宙。此外，這個事故的爆發還伴隨著一個千新星事件，產生了一個很明亮的伽馬射線爆發，在其之后留下了像金一樣的重元素。美國和意大利的探測器記錄到了時空中的漣漪，而NASA的斯威夫特空間天文臺（及其他天文臺）探測到了電磁輻射。

天體物理學家對這一事件感到非常激動。他們在歷史上第一次在一場事故中同時觀測到電磁波和引力波——他們可以比較這兩個信號來對我們的宇宙做出新的發現。這一發現為激光干涉引力波天文臺的天文學家們帶來了諾貝爾物理學獎，開創了“多信使天文學”的新時代。

現在，調查人員利用這一歷史性事件探究超越四個時空維度以外的層級來揭示我們的宇宙可能比物理理論預測的更為簡單。

讓我們回到我們提到的暗物質和暗能量的迷。宇宙中的絕大多數物質被認為是我們看不見的東西的體現。然而我們可以感受到它的引力效應，所以無論“它”是什么，我們都知道它就在那。暗能量就更讓人迷惑了。像暗物質一樣，暗能量也是“黑暗的”因為我們并不真正知道它是什么。但我們知道它就在那，而且宇宙學家認為它對驅動宇宙的加速膨脹負有責任。

關于暗物質和暗能量已經提出了很多理論，其中一些需要我們認知外的額外維度的存在。有趣的是，引力波被選為一個可能被用于探索這個不為人知的異次元領域的機制。

簡而言之，引力波以光速在時空中傳播，科學家認為如果這些額外的維度真的存在的話，一些引力波的能量會“泄露”到額外的維度。所以，當引力波被觀測臺探測到時，會有比預測值更小的振幅。正常的電磁輻射（即伽馬射線暴產生的光）不會和這些額外的維度產生相互作用且保持不變。通過測量來自去年中子星碰撞產生的引力波信號并將它和電磁信號作比較，原則上如果這些額外的維度存在的話這兩個現象應該展現出矛盾。

唉，根據這一研究，沒有不同之處表明電磁輻射和引力波只在四個時空維度間穿梭——正如愛因斯坦通過他的廣義相對論理論預測的一樣，同一理論在超過一個世紀前預測了引力波的存在。

這并不意味著額外的維度不存在——它可能只意味著我們關于重力如何與這四個維度相互作用的理論需要被修改，或是我們只需要測量更多的多信使事件——但僅在他們發現的三年后，引力波就已經達到了他們挑戰一些關鍵宇宙學理論的承諾。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. howstuffworks- ticy

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