我們的宇宙可能處于一個宇宙泡沫網(wǎng)絡(luò)之中,其它宇宙可能具有不同的物理法則,它們之間沒有關(guān)聯(lián)。
新浪科技訊 北京時間5月15日消息,據(jù)國外媒體報道,我們的宇宙是獨(dú)一無二的嗎?從科幻故事到科學(xué)事實(shí),有一個概念表明,除了我們所在的宇宙空間之外,還有其它的宇宙空間存在。你一生中所做的一切,都是在交替現(xiàn)實(shí)中完成的。這個概念被稱為“平行宇宙(parallel universe)”,是多元宇宙天文理論的一個方面。
這種概念曾出現(xiàn)在漫畫書、電子游戲、電視和電影作品中。例如:電影《吸血鬼巴菲》、《星際迷航》、《神秘博士》和《數(shù)碼寶貝》中均有關(guān)于平行宇宙概念的延伸(在這篇文章最后,有關(guān)于平行宇宙更完整的科幻劇和小說目錄)。
事實(shí)上,有許多證據(jù)表明平行宇宙的真實(shí)存在。首先,平行宇宙概念的深入研究有助于我們更好地理解我們宇宙的起源。
多元宇宙支持論
大約137億年前,簡單地講,我們宇宙中所知曉的一切事物都源自一個無限小的奇點(diǎn)。依據(jù)大爆炸理論,一些未知因素觸發(fā)導(dǎo)致奇點(diǎn)在三維空間中不斷擴(kuò)大和膨脹,伴隨著最初膨脹的巨大能量冷卻,光線開始閃爍出現(xiàn)。最終,較小的宇宙粒子形成,之后它們結(jié)合在一起逐漸形成現(xiàn)今觀測到的天體,例如:星系、恒星和行星。
多元宇宙存在的一個較大問題是:我們是唯一的宇宙嗎?基于我們當(dāng)前的技術(shù),我們在宇宙中的觀測非常有限,因?yàn)橛钪媸菑澢?,我們?nèi)缤硖幉A~缸之中,無法觀看到“魚缸”之外的世界(前提是存在多元宇宙)。
目前至少有5個理論證實(shí)多元宇宙存在的可能性:
1、“無限宇宙”。我們并不知道時空的真實(shí)外形,一個顯著理論是宇宙是扁平的,并且永遠(yuǎn)持續(xù)存在,這暗示著許多宇宙存在的可能性。但是考慮到這個問題,宇宙很可能重復(fù)復(fù)制,因?yàn)閮H能通過一些方式組合在一起。
2、“泡沫宇宙”。另一個多元宇宙理論來自于“永恒膨脹理論(eternal inflation)”?;谒蛩勾髮W(xué)宇宙學(xué)家亞歷山大·維蘭金(Alexander Vilenkin)的觀點(diǎn),當(dāng)整體觀看時空時,一些太空區(qū)域正在停止膨脹,這些區(qū)域就像大爆炸膨脹之后的宇宙空間。然而,另一些太空區(qū)域仍繼續(xù)膨脹變大,因此如果把我們的宇宙想像成一個泡沫,它正好位于空間泡沫宇宙網(wǎng)絡(luò)之中。該理論有趣之處在于,其它宇宙可能具有不同的物理法則,因?yàn)樗鼈冎g沒有關(guān)聯(lián)。
3、“子宇宙”。或許多元宇宙可以遵循量子力學(xué)理論(亞原子粒子行為),作為“子宇宙”理論的一部分。如果你遵循概率論法則,將表明你做出每個決定的結(jié)果,都會有相應(yīng)的宇宙空間。因此在一個宇宙中,你前往中國工作,而在另一個宇宙空間,或許你的“替身”正在路上,“替身”的飛機(jī)將著陸在另一個地方,之后決定留下來……。
4、“數(shù)學(xué)宇宙”。另一個解釋多元宇宙的可能性理論是科學(xué)家正在探索的“數(shù)學(xué)宇宙”,簡單地講,以數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)解釋宇宙形態(tài),可能改變?nèi)藗儗τ钪娴恼J(rèn)知,之前由于人們所棲息宇宙的限制,會對宇宙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生片面認(rèn)知。“數(shù)學(xué)宇宙”理論提出者、美國麻省理工學(xué)院馬克斯·泰格馬克(Max Tegmark)稱,以數(shù)學(xué)理論描述宇宙完全不受到人們主觀意識的束縛影響,我認(rèn)為存在著與人類相獨(dú)立的宇宙空間,它將繼續(xù)存在,即使沒有人類。
5、“平行宇宙”。最后但同樣重要的理論是“平行宇宙”,該理論認(rèn)為宇宙是扁平的,構(gòu)成多元宇宙的粒子數(shù)量可能限定在10^10^122種可能性,因此有無數(shù)個宇宙碎片,其中的粒子排列必須無限次地重復(fù)。
在史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)去世之前,他最后的研究報告也討論了多元宇宙。這篇研究報告發(fā)表在2018年5月,就在他死亡前幾個月。他曾在英國劍橋大學(xué)深入討論了這個理論,他說:“我們并非處于一個單一、獨(dú)一無二的宇宙,但是我們的研究暗示多元宇宙的數(shù)量有限的,很可能形成更小等級的宇宙。”
反對平行宇宙的觀點(diǎn)
然而,并不是任何人都同意平行宇宙理論。2015年,天體物理學(xué)家伊桑·西格爾(Ethan Siegal)曾在一篇研究報告中稱,時空可能永遠(yuǎn)停留在理論階段,但是關(guān)于時空的觀點(diǎn)也存在著局限性。
關(guān)鍵的問題在于宇宙的年齡不足140億年,因此依據(jù)我們宇宙的年齡,證明宇宙并非無限的,而是有限的。這將(簡單地)限制粒子重新排列的可能性數(shù)量,令人遺憾的是,你的“替身”可能不會很多。
同時,宇宙最初膨脹是以指數(shù)級進(jìn)行的,因?yàn)閷τ诳臻g自身而言存在大量能量。西格爾指出,但是隨著時間的推移,宇宙膨脹顯著減緩,宇宙大爆炸時形成的物質(zhì)粒子不會繼續(xù)膨脹。這意味著多元宇宙以不同速率膨脹,并在不同時間(或長或短)發(fā)生膨脹,這將減少了類似我們宇宙的可能性。
西格爾說:“即使不考慮基本常數(shù)、微粒和交互反應(yīng)無限可能數(shù)量值的問題,以及不考慮是否多重世界解釋實(shí)際描述物理真實(shí)性的問題,事實(shí)上,可能出現(xiàn)的結(jié)果是數(shù)量增長非常迅速,甚至超過了指數(shù)級增長,除非膨脹發(fā)生在一個真實(shí)無限大的時間范圍內(nèi),否則是不會出現(xiàn)相同的平行宇宙。”
但是西格爾并未將缺少其它宇宙作為一種局限,而是采用一種哲學(xué)理論觀點(diǎn),展示出宇宙獨(dú)一無二的重要性。他建議稱,做出這樣的決定,將是“無怨無悔”的。因?yàn)闆]有其它的現(xiàn)實(shí),可供你的夢想自由選擇,因此你是唯一做出這些選擇的人。