人們曾認為有一種想法非常激進轨功,只要提及它便會被視為純粹的精神錯亂旭斥。但如今,這些科學家們卻敢于相信這一想法實際上是正確的古涧,他們認為我們的宇宙并不孤立存在垂券,它只是無數(shù)奇妙宇宙世界中的一個,其中既有熟悉的生命,也有其他不太一樣的事物菇爪。
在其他宇宙中算芯,無限個“你”的復制品在演繹著你生活中每個可能會發(fā)生的情節(jié)。在我們每一次拋硬幣時凳宙,不論是正面還是反面熙揍,都只是一些小的量子事件,我們宇宙正在分裂成兩個世界氏涩。這聽上去就像從好萊塢科幻大片中直接竊取的一段情節(jié)届囚,但一些科學家們卻認為,他們已經(jīng)找到了證據(jù)來證明這個理論的正確性是尖。
如果這些科學家是對的意系,那么問題并不是多個宇宙是否存在,而是我們生活在哪個宇宙饺汹。從我們開始研究夜空起蛔添,我們就從一個簡單的概念出發(fā)來描述周圍的一切,所有的行星兜辞、恒星和星系迎瞧,這一概念被稱之為我們的宇宙。宇宙美麗而唯一逸吵,是我們能看到和了解的所有事物的總和凶硅。我們?yōu)檫@一概念高興了很長時間,它完全獨立胁塞。
少數(shù)“愛找麻煩”的科學家咏尝,卻發(fā)現(xiàn)了這一長久奉行的概念的缺陷压语,他們認為是時候推翻這一概念了啸罢。宇宙學家們認為自從時間產(chǎn)生以來,宇宙便向更遠點延伸胎食,那里的光線也經(jīng)歷時間達到我們這里扰才,這就是我們所說的可觀測宇宙——自從宇宙大爆炸以來,經(jīng)歷大約140億年到達我們這里的光所形成的球形空間厕怜。那么這個球形空間之外還有什么衩匣?在宇宙大爆炸之前又存在什么?
我們這個生活的宇宙粥航,已向空間延伸了大約140億光年琅捏,但卻不是唯一的宇宙。這個觀點看上去像一個拙劣的玩笑递雀,但是對于這些科學家而言柄延,只有一個宇宙的觀點無法說的通。他們有多個理由堅信缀程,我們的宇宙只是無限中的一個——存在于巨大的多元宇宙中的宇宙搜吧。相關(guān)的數(shù)學計算極其復雜市俊,但都起源于非常簡單的問題,就連小孩子都可以提問——哪里才是宇宙的盡頭滤奈?
許多科學家相信在我們這個可觀測的宇宙之外摆昧,存在著無限個其他宇宙。對于這些無限的宇宙蜒程,宇宙學家們稱為多元宇宙绅你。但是無限太空的這一想法并不是考慮多元宇宙的唯一因素,這次的問題不是宇宙的盡頭在哪里昭躺,而是宇宙是如何開始的勇吊。
宇宙微波背景輻射的圖像描繪了宇宙的邊緣,以及我們可以看到的最早期的光窍仰,顯示宇宙中的所有物質(zhì)恒星和星系都分布的十分均勻汉规,這暗示了某種情況的發(fā)生才能出現(xiàn)這樣的分布。這種情況發(fā)生的過程我們稱為膨脹驹吮,早期膨脹理論認為宇宙不僅在擴大针史,而是在呈指數(shù)般地擴大。這意味著宇宙在眨眼間的時間內(nèi)就變大了很多倍碟狞,宇宙密度通過變化模式而改變啄枕,如今我們看到了相同的模式,它從一個小小的尺寸拉伸成了我們現(xiàn)在這個可觀測的宇宙族沃。
根據(jù)膨脹理論频祝,我們的宇宙以前只是一個熾熱的奇點,類似于膨脹的空間變化十分迅速脆淹,所以與嬰兒期的宇宙保持了一致性常空。膨脹不僅僅是一個擴展的原理,他首先驅(qū)動了我們宇宙的誕生盖溺,如果它能再發(fā)生一次漓糙,將沒有什么事情能夠阻止它,一次一次又一次地發(fā)生烘嘱,這就是永恒膨脹昆禽。
所以出于不同原因,提出的兩個簡單問題卻的出同樣的結(jié)論蝇庭。我們仰望夜空時所看到的一切醉鳖,只是關(guān)于我們生存故事的一小部分。然而哮内,在你考慮那個最難的問題時盗棵,事情卻變的更加奇怪了——宇宙實際上是如何進行運作的呢?
通過怪異的量子世界,來弄清有關(guān)多個宇宙誕生的想法漾根。這一切都始于20世紀50年代泰涂,特立獨行的天才休·艾佛雷特試圖解釋這一怪異的現(xiàn)象,即電子在何處可同時變?yōu)椴ê土W臃拢@就是目前頗受議論的雙縫實驗核心逼蒙。休·艾佛雷特的這個想法是,當粒子穿過兩條狹縫之一時宇宙分裂成了兩個寄疏,該粒子一次性穿過了兩條狹縫是牢。但它是在兩個單獨的宇宙中完成的,這想法及巧妙又讓人恐懼陕截,當時這看上去非常瘋狂驳棱。盡管在事實上人們都普遍接受量子力學理論,但在當時這一理論并不受歡迎农曲,在物理學界也沒有地位社搅。
休·艾佛雷特的極端想法,讓他與已經(jīng)建立的看法格格不入乳规⌒卧幔可悲的是,在得到本應(yīng)由的認可前暮的,他就已經(jīng)去世了笙以。但近年來科學界卻有了一個顯著的轉(zhuǎn)變,休·艾佛雷特關(guān)于多元宇宙的想法盡管看上去即奇怪又與直覺相反冻辩,卻得到了更多人的認可并成為解釋宇宙如何運作的唯一方法猖腕。盡管目前有證據(jù)偏向多元宇宙理論,但最近涉足這一領(lǐng)域的任何人恨闪,卻都面臨著巨大的職業(yè)風險倘感。
即使包含多個宇宙的太空是無限的,但我們所能觀測到的太空部分以及我們的宇宙卻是有限的凛剥,包含在其中的物質(zhì)數(shù)量也有限侠仇,大約只有10的80次方個原子,并只能以有限的方式進行排列犁珠。無限數(shù)量的宇宙有點像一床無盡拼接的被子,每一塊的拼接都是與我們宇宙同樣大小的另一個宇宙互亮,每一個宇宙都包含有限數(shù)量的粒子犁享,而每一個粒子都有自己的構(gòu)造,從而形成了一個宇宙豹休。那么其他的宇宙會是什么樣子呢炊昆?
在多元宇宙中,每一個可能性都會在某處上演,有無限個的地球復制品凤巨,一些是人們熟悉的视乐,但一些卻有完全不同的歷史軌跡。假設(shè)在某個地球上敢茁,二戰(zhàn)法西斯會獲勝佑淀,但最終都有阿里巴巴的成立,可能會有一個或多個阿里巴巴總部彰檬,那么我們就來到了看上去和我們宇宙完全一樣的宇宙伸刃。這聽上去如同癡人說夢,但卻正是數(shù)學的預測逢倍。在某個地方現(xiàn)在的你捧颅,正在受到外星人的攻擊,另一個你則是一個奧運冠軍较雕。在一個世界中碉哑,你在世界500強企業(yè)工作,在另一個世界中亮蒋,你卻成為了國家的政客谭梗。只有你的想象力才會限制這些可能,無限個宇宙有著無限個你宛蚓,你的復制品們激捏。
也有一些科學家對多元宇宙有著不同的看法,他們認為這個地方的多樣性讓人費解凄吏,甚至連自然規(guī)律也不再相同远舅。正是由于這些不同的屬性,使得多元宇宙間十分的不同痕钢。由于宇宙間的物理定律并不相同图柏,所以膨脹的多元宇宙的確是一個非常奇怪的地方。無限個氣泡宇宙任连,在膨脹海面上漂浮蚤吹,也許這讓你覺得對于自我的幻想已經(jīng)夠多了。但量子多元宇宙中的生活是無法比擬的随抠,在一個事物可以出現(xiàn)在兩個地方的世界中裁着,有很多宇宙潛伏在你的鼻子下。量子多元宇宙就環(huán)繞在我們周圍拱她,但我們卻看不見二驰,因為他是根據(jù)完全怪異的量子力學來進行運作的。
量子多元宇宙來源于休·艾佛雷特的想法秉沼,他認為每個可能發(fā)生的事件一定會發(fā)生桶雀,這些事件只是發(fā)生在平行世界中矿酵,就像有著無數(shù)分叉小徑的花園。每一件事情都不可改變地分開了矗积,存在于它們各自的現(xiàn)實中全肮,每一事情都有自己的獨立未來。多元宇宙就是所謂的希伯特空間棘捣,它是一個有著無休止分岔路徑以及平行世界的地方辜腺。在那里,對于地球上的每個生命體每件事情的每個版本都在某處發(fā)生著柱锹。
到底哪個理論才是正確的哪自,誰才能實際證明這一點嗎?最激烈的批評是認為多元宇宙論并不是科學禁熏,因為即便從原理上也無法進行驗證壤巷,沒有證據(jù)可言。有關(guān)多元宇宙的整個觀點瞧毙,難道不是在浪費時間嗎胧华?但這些“愛找麻煩”的科學家完全不贊同這一點。
支持多元宇宙的論據(jù)正在加速宙彪,一位科學家已經(jīng)走出了更遠的一步矩动,他認為自己實際上已經(jīng)找到了證據(jù)來證明多元宇宙的存在。他把兩大想法結(jié)合在一起——弦理論和量子力學释漆,所涉及的數(shù)學知識非常復雜悲没,也許在這個世界上只有少數(shù)人能夠理解。他的想法是把太空看作有不同能量的彎曲空間男图,我們的宇宙是以波的形式開始的示姿。波穿過了一些空間屏障后被困住,于是創(chuàng)造了具有不同屬性的宇宙逊笆。他還預測出在我們的夜空中可以觀測到一系列的異常事物栈戳,這些事物的其中之一甚至會揭示出我們的宇宙如何同另一個宇宙纏繞在一起,這稱之為串音难裆。
串音會給我們早期的宇宙留下印記子檀,這有點像胎記,我們可以把它看作是宇宙微波背景下的一個冷點乃戈,并且已經(jīng)在宇宙微波背景中顯著的觀測到了褂痰,這是和我們宇宙纏繞在一起的痕跡。近幾年一個史詩般的發(fā)現(xiàn)引起了巨大轟動偏化,一旦該發(fā)現(xiàn)能夠被證實脐恩,那么就為多元宇宙的存在提供了更多吸引人的線索。
經(jīng)過幾十年的探索侦讨,對潛在重力波的探測可能會成為這個世紀的發(fā)現(xiàn)驶冒。這個想法認為膨脹的劇烈本質(zhì)創(chuàng)造出了重力波,在宇宙微波的背景下重力波扭曲宇宙韵卤,并產(chǎn)生特定模式的漣漪骗污。對于這些重力波漣漪,即使在今天我們也能夠觀測到沈条。如果能夠證明該發(fā)現(xiàn)需忿,那么這會是膨脹理論一次巨大的成功。同時該理論對多元宇宙的預測蜡歹,也會是一次巨大的飛躍屋厘。
這些潛在的新發(fā)現(xiàn)給多元宇宙理論帶來了巨大的支持,同時也反駁了那些批評該理論的人月而,這些發(fā)現(xiàn)讓他們需要重新思考汗洒。
誠然,多元宇宙讓人感到非常困惑父款。如果你還在糾結(jié)自己處于哪一個多元宇宙的模型溢谤,那么也許你沒有這個必要,因為我們可能同時存在于它們所有之中憨攒。