人们曾认为有一种想法非常激进,只要提及它便会被视为纯粹的精神错乱。但如今,这些科学家们却敢于相信这一想法实际上是正确的,他们认为我们的宇宙并不孤立存在,它只是无数奇妙宇宙世界中的一个,其中既有熟悉的生命,也有其他不太一样的事物。
多元的宇宙
在其他宇宙中,无限个“你”的复制品在演绎着你生活中每个可能会发生的情节。在我们每一次抛硬币时,不论是正面还是反面,都只是一些小的量子事件,我们宇宙正在分裂成两个世界。这听上去就像从好莱坞科幻大片中直接窃取的一段情节,但一些科学家们却认为,他们已经找到了证据来证明这个理论的正确性。
无限复制的事件片段
如果这些科学家是对的,那么问题并不是多个宇宙是否存在,而是我们生活在哪个宇宙。从我们开始研究夜空起,我们就从一个简单的概念出发来描述周围的一切,所有的行星、恒星和星系,这一概念被称之为我们的宇宙。宇宙美丽而唯一,是我们能看到和了解的所有事物的总和。我们为这一概念高兴了很长时间,它完全独立。
我们的宇宙
少数“爱找麻烦”的科学家,却发现了这一长久奉行的概念的缺陷,他们认为是时候推翻这一概念了。宇宙学家们认为自从时间产生以来,宇宙便向更远点延伸,那里的光线也经历时间达到我们这里,这就是我们所说的可观测宇宙——自从宇宙大爆炸以来,经历大约140亿年到达我们这里的光所形成的球形空间。那么这个球形空间之外还有什么?在宇宙大爆炸之前又存在什么?
可观测宇宙的范围
我们这个生活的宇宙,已向空间延伸了大约140亿光年,但却不是唯一的宇宙。这个观点看上去像一个拙劣的玩笑,但是对于这些科学家而言,只有一个宇宙的观点无法说的通。他们有多个理由坚信,我们的宇宙只是无限中的一个——存在于巨大的多元宇宙中的宇宙。相关的数学计算极其复杂,但都起源于非常简单的问题,就连小孩子都可以提问——哪里才是宇宙的尽头?
许多科学家相信在我们这个可观测的宇宙之外,存在着无限个其他宇宙。对于这些无限的宇宙,宇宙学家们称为多元宇宙。但是无限太空的这一想法并不是考虑多元宇宙的唯一因素,这次的问题不是宇宙的尽头在哪里,而是宇宙是如何开始的。
相关联的多元宇宙
宇宙微波背景辐射的图像描绘了宇宙的边缘,以及我们可以看到的最早期的光,显示宇宙中的所有物质恒星和星系都分布的十分均匀,这暗示了某种情况的发生才能出现这样的分布。这种情况发生的过程我们称为膨胀,早期膨胀理论认为宇宙不仅在扩大,而是在呈指数般地扩大。这意味着宇宙在眨眼间的时间内就变大了很多倍,宇宙密度通过变化模式而改变,如今我们看到了相同的模式,它从一个小小的尺寸拉伸成了我们现在这个可观测的宇宙。
宇宙微波背景
根据膨胀理论,我们的宇宙以前只是一个炽热的奇点,类似于膨胀的空间变化十分迅速,所以与婴儿期的宇宙保持了一致性。膨胀不仅仅是一个扩展的原理,他首先驱动了我们宇宙的诞生,如果它能再发生一次,将没有什么事情能够阻止它,一次一次又一次地发生,这就是永恒膨胀。
宇宙膨胀的全过程
所以出于不同原因,提出的两个简单问题却的出同样的结论。我们仰望夜空时所看到的一切,只是关于我们生存故事的一小部分。然而,在你考虑那个最难的问题时,事情却变的更加奇怪了——宇宙实际上是如何进行运作的呢?
通过怪异的量子世界,来弄清有关多个宇宙诞生的想法。这一切都始于20世纪50年代,特立独行的天才休·艾佛雷特试图解释这一怪异的现象,即电子在何处可同时变为波和粒子,这就是目前颇受议论的双缝实验核心。休·艾佛雷特的这个想法是,当粒子穿过两条狭缝之一时宇宙分裂成了两个,该粒子一次性穿过了两条狭缝。但它是在两个单独的宇宙中完成的,这想法及巧妙又让人恐惧,当时这看上去非常疯狂。尽管在事实上人们都普遍接受量子力学理论,但在当时这一理论并不受欢迎,在物理学界也没有地位。
双缝实验示意图
休·艾佛雷特的极端想法,让他与已经建立的看法格格不入。可悲的是,在得到本应由的认可前,他就已经去世了。但近年来科学界却有了一个显著的转变,休·艾佛雷特关于多元宇宙的想法尽管看上去即奇怪又与直觉相反,却得到了更多人的认可并成为解释宇宙如何运作的唯一方法。尽管目前有证据偏向多元宇宙理论,但最近涉足这一领域的任何人,却都面临着巨大的职业风险。
即使包含多个宇宙的太空是无限的,但我们所能观测到的太空部分以及我们的宇宙却是有限的,包含在其中的物质数量也有限,大约只有10的80次方个原子,并只能以有限的方式进行排列。无限数量的宇宙有点像一床无尽拼接的被子,每一块的拼接都是与我们宇宙同样大小的另一个宇宙,每一个宇宙都包含有限数量的粒子,而每一个粒子都有自己的构造,从而形成了一个宇宙。那么其他的宇宙会是什么样子呢?
无限拼接的宇宙
在多元宇宙中,每一个可能性都会在某处上演,有无限个的地球复制品,一些是人们熟悉的,但一些却有完全不同的历史轨迹。假设在某个地球上,二战法西斯会获胜,但最终都有阿里巴巴的成立,可能会有一个或多个阿里巴巴总部,那么我们就来到了看上去和我们宇宙完全一样的宇宙。这听上去如同痴人说梦,但却正是数学的预测。在某个地方现在的你,正在受到外星人的攻击,另一个你则是一个奥运冠军。在一个世界中,你在世界500强企业工作,在另一个世界中,你却成为了国家的政客。只有你的想象力才会限制这些可能,无限个宇宙有着无限个你,你的复制品们。
复制的世界
也有一些科学家对多元宇宙有着不同的看法,他们认为这个地方的多样性让人费解,甚至连自然规律也不再相同。正是由于这些不同的属性,使得多元宇宙间十分的不同。由于宇宙间的物理定律并不相同,所以膨胀的多元宇宙的确是一个非常奇怪的地方。无限个气泡宇宙,在膨胀海面上漂浮,也许这让你觉得对于自我的幻想已经够多了。但量子多元宇宙中的生活是无法比拟的,在一个事物可以出现在两个地方的世界中,有很多宇宙潜伏在你的鼻子下。量子多元宇宙就环绕在我们周围,但我们却看不见,因为他是根据完全怪异的量子力学来进行运作的。
量子多元宇宙来源于休·艾佛雷特的想法,他认为每个可能发生的事件一定会发生,这些事件只是发生在平行世界中,就像有着无数分叉小径的花园。每一件事情都不可改变地分开了,存在于它们各自的现实中,每一事情都有自己的独立未来。多元宇宙就是所谓的希尔伯特空间,它是一个有着无休止分岔路径以及平行世界的地方。在那里,对于地球上的每个生命体每件事情的每个版本都在某处发生着。
希尔伯特空间
到底哪个理论才是正确的,谁才能实际证明这一点吗?最激烈的批评是认为多元宇宙论并不是科学,因为即便从原理上也无法进行验证,没有证据可言。有关多元宇宙的整个观点,难道不是在浪费时间吗?但这些“爱找麻烦”的科学家完全不赞同这一点。
支持多元宇宙的论据正在加速,一位科学家已经走出了更远的一步,他认为自己实际上已经找到了证据来证明多元宇宙的存在。他把两大想法结合在一起——弦理论和量子力学,所涉及的数学知识非常复杂,也许在这个世界上只有少数人能够理解。他的想法是把太空看作有不同能量的弯曲空间,我们的宇宙是以波的形式开始的。波穿过了一些空间屏障后被困住,于是创造了具有不同属性的宇宙。他还预测出在我们的夜空中可以观测到一系列的异常事物,这些事物的其中之一甚至会揭示出我们的宇宙如何同另一个宇宙缠绕在一起,这称之为串音。
我们的宇宙美景
串音会给我们早期的宇宙留下印记,这有点像胎记,我们可以把它看作是宇宙微波背景下的一个冷点,并且已经在宇宙微波背景中显著的观测到了,这是和我们宇宙缠绕在一起的痕迹。近几年一个史诗般的发现引起了巨大轰动,一旦该发现能够被证实,那么就为多元宇宙的存在提供了更多吸引人的线索。
经过几十年的探索,对潜在重力波的探测可能会成为这个世纪的发现。这个想法认为膨胀的剧烈本质创造出了重力波,在宇宙微波的背景下重力波扭曲宇宙,并产生特定模式的涟漪。对于这些重力波涟漪,即使在今天我们也能够观测到。如果能够证明该发现,那么这会是膨胀理论一次巨大的成功。同时该理论对多元宇宙的预测,也会是一次巨大的飞跃。
强大的重力波
这些潜在的新发现给多元宇宙理论带来了巨大的支持,同时也反驳了那些批评该理论的人,这些发现让他们需要重新思考。
诚然,多元宇宙让人感到非常困惑。如果你还在纠结自己处于哪一个多元宇宙的模型,那么也许你没有这个必要,因为我们可能同时存在于它们所有之中。
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/828185.html