它是一个长期以来科幻小说的最爱:其他世界,其他宇宙,其他可能性,远远超出已知宇宙的界限,或者仅仅是一个魔法装置的一瞬间。也许其他世界与我们的世界非常相似,除了历史上一些奇怪的小变化。也许他们完全不同,有着新的、奇怪的、奇妙的生活。也许它们是如此的不同以至于物理的基本规则在那里都不适用。
当然,我说的是多元宇宙——可能在外面的某个地方还有其他不同的宇宙。但它们存在吗?多元宇宙思想出现在科学、哲学甚至宗教几个不同的领域。在物理学本身中,平行宇宙可能存在于量子力学中(尤其是通过“多世界”解释,其中每一个随机结果都会导致相互作用从实现每个结果的新宇宙分支出来)和弦理论(其中微小的、卷起的额外维度的不同排列会导致不同的p在他们自己的宇宙中的物理学)。
这些想法很有趣,但也许通向多元宇宙最便捷的途径是通过我们对宇宙本身最早时刻膨胀期的理解。据我们所知,极早期的宇宙经历了一段难以置信的快速膨胀时期:膨胀期。科学家们推测,这个时代是由一个奇特的量子场驱动的——一种时空本身真空中的起泡的、冻结的能量,它导致宇宙几乎随着其膨胀的强度而撕裂。但是很快,这个能量场就失去了活力,退化成了我们如今居住在当今宇宙中的粒子群。
正是在这个膨胀的时代,多元宇宙才有可能出现。想象一下,早期,膨胀控制的宇宙是一个巨大的正在膨胀的面包。我刚才讲的这个故事假设整个宇宙中的膨胀是均匀的开始和停止的;整个面包在完全相同的时刻停止上升。但无论是什么驱动了膨胀,都是一个量子场,这意味着我们不能假设事情如此简单。磁场注定是不均匀的,有的地方活跃,有的部分则显得安静,这就是量子世界中生命的随机性。
所以我们的面包不完全一样。它的一些部分可能会停止上升,孤立自己,而其余的面包则会继续上升。由于面包的某一部分会比平均水平上升得更快,你现在可以想象一块面包会一直上升,到处都是小碎片和小口袋,随意地抓起一个缓慢的部分,然后把自己捏掉。每一个被捏掉的部分都是独特的宇宙,只是多元宇宙中无数个大的其一。更重要的是,膨胀结束的细节决定了一系列重要的物理性质,比如自然力的强度和粒子的质量(细节取决于膨胀的特殊模型)。我们说的是电子的质量和粒子种类的数量,非常重要的东西。
由于每一个独立宇宙都以其独特和特殊的方式结束了膨胀,所以每一个独立宇宙都有自己独特的一套物理体系。由于整条面包的体积不断上涨(但总有一部分面包的通胀率高于平均水平),所以很快,你就会看到很多宇宙都在彼此周围沸腾。多元宇宙每个宇宙基本上永远与其他宇宙隔绝。但是,有些情况下它们可以相交。如果两个宇宙在相对较短的时间内相互挤压,相对接近,那么它们可能会在相互膨胀之前短暂相交,直到永恒。
如果他们这样做,这个交叉点可能会在这些宇宙的宇宙微波背景中留下印记,那就是宇宙38万岁时遗留下来的光的化石外壳。想象两个肥皂泡互相摩擦;这个印记将以天空中一个奇怪的圆圈的形式出现(其中“奇怪”取决于我们可能相交的宇宙类型)。当然,我们还没有发现任何多元宇宙的踪迹。没有直接的证据,很难从通货膨胀的观点来判断多元宇宙的生存能力。它可能是一个通用的资源因此。
如果我们能够找到更有力的膨胀证据,我们也可以证明多元宇宙的存在。但是现在,我们还不能完全理解膨胀的机制,所以这还不算什么。还有一个问题需要考虑。如果你稍微改变了我们宇宙的物理,那么我们所知道的生命是不可能的。为什么我们会发现自己身处这样一个特殊的宇宙中,在那里我们的生命类型可以生存?这可能是因为多元宇宙中的所有气泡,当然,我们会发现自己是少数能够激发智慧的人之一吗?(否则我们就不会意识到)或者是更深层次的东西?这是一个科学问题吗?
留言与评论(共有 0 条评论) |