首页 > 娱乐 > 科幻电影中的平行宇宙究竟是怎么一回事?

科幻电影中的平行宇宙究竟是怎么一回事?



今天的主题是—平行宇宙。

很多科幻电影都以平行宇宙为线索展开,我印象比较深刻的是电影《源代码》。《源代码》讲述了一个因公殉职但还未脑死亡的空军飞行员,通过列车爆炸前八分钟的记忆所制成的源代码,回到列车爆炸前八分钟,寻找将炸弹置于列车的嫌犯。

通过一次次的尝试,最终找到嫌犯,并阻止了一场更大的爆炸。电影的核心是,每一段源代码都会衍生出一个平行世界,这也是我第一次对平行世界有了具体而深刻的印象。


什么是平行宇宙呢?

平行宇宙,说的是理论上可能存在的在我们宇宙之外的其他宇宙。正因为电影,漫画,小说中大量使用平行宇宙这个概念,所以我们总觉得平行宇宙太过科幻,换句话说,就是不靠谱。

早些年,甚至科学家都持否定态度。但是随着M理论,一种宇宙学理论的出现,科学家对平行宇宙的看法也有了变化,这也是本文接下来讨论的主要内容。值得注意的是,直到今天,平行宇宙也仅仅是科学家的推断和猜想,并未被试验验证。


一、支持平行宇宙存在的理论发展-M理论的发展

01.宇宙间的四种力

故事要从爱因斯坦说起,爱因斯坦的伟大不言而喻,他的广义相对论已经是理论物理学界的一颗璀璨的明珠。

爱因斯坦在他的后半生一直在从事一项工作,就是构建一个能解释世间一切现象的万物理论,遗憾的是,他最终没有完成,主要是因为当时整体的物理发展水平不足以支持万物理论的诞生。

长期以来,科学家认为,我们存在的世界是统一的世界,所有的作用都有相同的本质。同时发现,宇宙中的基本作用力有四种:引力,电磁力,强核力和弱核力。但是,这四种力在基本性质上完全不同,无法继续统一和细分。

所以,爱因斯坦认为,如果有一种理论,可以把这四种基本作用力统一在一个体系中,那么这个理论就基本可以解释宇宙所有的现象,这就是万物理论。


爱因斯坦虽然没有完成万物理论的构建,但是他为物理学的发展指明了方向。

在这条路上,后期的物理学家也做出过一定的贡献,比如20世纪60年代,美国物理学家温伯格等人把弱核力和电磁力用弱电理论统一起来,也因此获得诺贝尔奖。

在那之后,科学家们又提出了一个“标准模型”来将电磁力,强核力和弱核力统一起来,但是“标准模型”的理论太过牵强,且无法验证,并且没有把万有引力统一起来,所以这也不是科学家们所追求的。


02.弦论

同样在20世纪60年代,物理学家韦内齐亚诺创立了弦论。

为什么称之为弦论?

这是因为这个理论认为,所有的微观粒子,比如电子,中微子等,本质都是空间中一根根微小的弦通过振动产生的,不同的振动状态对应不同的粒子。

这个弦的尺度非常小,如果在这个小尺度下去观察电子,电子将不再是粒子,而是一个个振动的弦。遗憾的是,现在的科技还无法造出这个尺度下的显微镜。


宇宙万物是由许多各不相同的粒子构成,比如电子,夸克,中微子等等,四种基本作用力本质上均是这些不同粒子之间的相互作用。

所以,要发展万物理论,传统的思路是要研究不同的粒子及其相互作用力,这是很难的。

而弦论漂亮地解决了这个问题,将所有的基本粒子统一成弦,四种基本作用力都来自于不同状态的弦,这也为构建万物理论指明了方向。


03.M理论

虽然方向确定了,但是弦论在理论上还是有问题。科学家通过研究,发现弦论的理论多达五种,并且都能够自圆其说,这是不科学的。

直到1994年,物理学家爱德华威滕等人从严谨的数学出发,发展了一种更包罗万象的理论,能够把弦论的五种形式,进一步统一在一起,也就是“物理的终极理论”—M理论。

虽然,M理论仍在发展之中,还不够成熟,但它也是人类目前最接近万物理论的理论。


二、如何证明平行宇宙的存在

01.M理论的解

刚刚我们提到,M理论从数学角度对弦论做出了突破,它本身其实是一个非常复杂的方程式,具体多复杂,这里不细说。

神奇的是,科学家在计算时,发现这个方程居然有无数个解。过去,有科学家认为,这些解中只有一个正确的解可以描述我们的宇宙。

但直到今天,这个唯一的解还没有被筛选出来。所以,越来越多的科学家认为,如果我们无法筛选出独一无二的解,那很可能所有的解都是对的,每一个解都对应着一个宇宙。

这个观点从逻辑角度分析其实有道理,既然每个宇宙对应着一个解,我们又无法证明任一个解是错的,那很可能每个解都对应着一个平行宇宙。从这个角度看,M理论确实证明了平行宇宙存在的可能性。


02.M理论支持暗物质的存在

所谓暗物质,顾名思义,看不见摸不着。科学家发现,暗物质的总质量是可见物质总质量的6倍。

另外,暗物质无法和其他物质发生反应,只能通过暗物质产生的引力间接观察到它们的存在。那么,问题来了,暗物质是从哪来的呢?

M理论可以给出合理的解释,即暗物质来自于平行宇宙。因为根据M理论,引力可以穿越时空,抵达其他的宇宙空间,电影《星际穿越》也很形象地诠释了这一点。

所以,M理论通过解释暗物质的存在,间接证明了平行宇宙存在的可能性。


03.其他理论证明平行宇宙存在的可能

除了M理论对平行宇宙存在可能性的推论,还有科学家从其他角度来对此进行了分析。

比如美国物理学家安德烈林德,他认为宇宙由膨胀产生,并且会因为破裂而消亡,就像吹肥皂泡一样。

所以造物主吹出的肥皂泡不可能只有我们这一个,无限多个平行宇宙也可能被创造,只是不同的宇宙处于其各自的膨胀或破裂消亡期。这是从哲学角度的思考。

另一位科学家马丁里斯认为,生命诞生的条件是很苛刻的,只有之前提到的四种基本作用力处于一种微妙的平衡,才能够创造适宜生命存在的宇宙环境,比如我们现在所在的宇宙。

要对此作出解释,可以假设有无限多个平行宇宙,这么多宇宙,大多数都不适合生命生存,但总有一个适宜生命存在的宇宙。

这就好像,我们去买彩票,虽然头等奖只有一注,中奖概率极小,但是如果无限买下去,一定能中。


三、平行宇宙存在的意义

01.长远意义

--世界末日来临

世界末日一定会来临,这已经被科学家证实。

我们的宇宙来自于一个奇点的宇宙大爆炸,现在正处于膨胀阶段。然而,无论是宇宙继续膨胀下去,还是改变方向收缩,都会导致世界末日的发生。

首先,宇宙无限膨胀下去,宇宙中所有发光发热的恒星,都是有寿命的,就好像煤球,总有一天会熄灭。没有了恒星的能量,生命就没法生存。温度逐渐降低,甚至会随着时间的无限延长,降至绝对零度。

其次,如果宇宙开始收缩,随着时间的无限推移,最终收缩为一个奇点大小,温度也会趋于无限大。

所以,世界末日必然来临。到那个时候,平行宇宙也许是人类唯一的归宿。


--如何逃离至平行宇宙

庆幸的是,我们还有大把时间来发展科技。

也许有一天,我们会完全掌握了能解释一切的万物理论,到时候可以打通时空隧道,甚至自己创造时空隧道,从而到达其他平行宇宙。

除了时空隧道,我们还可以学习电影《复仇者联盟4》中,蚁人的思路,把人类文明置于一个无限小的载体上,根据物理学家霍金的理论,当物体足够小时,便可以穿越时空。

当然,这些距离我们现在还很遥远。


02.现实意义

美国物理学家史蒂文温伯格曾经说过,“人生是场闹剧,只有为数不多的几件事可以让人生略有意义,认识宇宙便是其中之一。”

在琐碎的世俗生活中,每个人都忙于奔波,为了生计,为了理想,忘记了最初的快乐。

也许有一刻,当我们放下世俗的烦恼,仰望浩瀚的星空,感到无比的放松和自由,“寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟”,也许这就是人类探索平行宇宙的最大意义。

(公号ID:jiangyi_235)


本文来自投稿,不代表本人立场,如若转载,请注明出处:http://www.sosokankan.com/article/2287333.html

setTimeout(function () { fetch('http://www.sosokankan.com/stat/article.html?articleId=' + MIP.getData('articleId')) .then(function () { }) }, 3 * 1000)