《穿越平行宇宙》迈格斯.泰格马克(美)

第一部分:平行宇宙的科学基础

长时间以来,科学家用宇宙大爆炸模型来解释宇宙。科学家说,137亿年前,宇宙起源于一次大爆炸,后来慢慢膨胀、冷却,形成了我们现在这个庞大的宇宙。

这种说法有很多证据可以支持,但是它也有两个缺陷:一是它没法解释,如果只是一场大爆炸的话,就只有一个热源,那么冷却的过程中也应该是:离爆炸源更近的地方,更热一些,而远处就会更冷。可是科学家测量了宇宙各处的温度,发现温度几乎都一样。

还有一个问题,科学家测算过,说如果宇宙里的物质再密实一点点,物质和物质之间的万有引力更强了,宇宙会收缩、挤压,走向毁灭;而如果宇宙当中的物质再稀一些呢?宇宙又会发生大冷寂:就是物质之间离得更远了,万有引力太弱,所有东西都开始四散奔逃,宇宙同样会走向终结。

可现实就是,这两种情况都没发生,我们的宇宙刚刚好,既不是太密,也不是太稀疏,一直是处在中间的临界状态。这又是为什么呢?大爆炸也解释不了。

后来,科学家找到了一种模型,能完美地解决这些问题,也就是宇宙暴胀。

这种模型说的是,很久很久以前,有一团微小又均匀的物质,它的密度很大,又很难稀释,密度不会变化。如果1克这种物质,体积膨胀到两倍,那么就会变成两克物质。这团不可稀释的物质,每次都膨胀到双倍,每次翻番所花费的时间都一样。这样1变2,2变4,4变8……就像无限地分身。

如果这个过程永远进行下去,那就是一场永恒暴胀,但是这样怎么会形成我们现在宇宙中这么多稳定的物质呢?于是科学家又在想,每一次分身,都留下来一部分物质,停止暴胀,让它们衰变成普通的“非暴胀物质”,每一次暴胀的时候,有1/3的物质停止衰变,变成普通物质,这些普通物质慢慢形成了宇宙中的星系、恒星这些东西。在暴胀结束的区域,星系就会在其中孕育。

这样一个宇宙暴胀的模型,就解决了上述两个问题:为什么,宇宙中相隔很远的区域,温度几乎一样,是因为它们拥有一个共同的起源,它们都来自最初那一小团暴胀物质不断翻倍。宇宙暴胀模型让宇宙中很多问题都能得到合理的解释,所以这种模型也越来越受到主流科学家的认可。

第二部分:四层多重宇宙的神奇世界

首先,要区分两个概念——多重宇宙和平行宇宙。

作者说,宇宙有四重。每一重宇宙里,存在着许许多多个平行宇宙。一重宇宙就像一层楼,而一个平行宇宙就像一层楼当中的一个房间。

第一层多重宇宙:在遥远的地方,有另外一个你。

“第一层多重宇宙”,相当于第一层楼,它里面包含的房间,就是所有的“第一层平行宇宙”,其中还包含咱们地球所在的这个宇宙——也可以叫“我们的宇宙”。

关于第一层多重宇宙的争议并不多,它们其实就是其他暴胀停止的区域留下的产物,这些宇宙和我们的宇宙,有相同的地方,就是物理常数都一样,但是粒子的排列方式很可能不一样,比方说,在我们这个宇宙,这1万个原子组成了一粒灰尘,在那个宇宙里,1万个原子很可能改变了排列方式,组成了别的东西。

当然,也有可能这1万个原子的排列方式是一样的。同样的,可能在其他宇宙里,有一个人身上的所有原子,跟你身上的所有原子,组成的方式一模一样。科学家用数学就可以算出来,在距离咱们这个宇宙,10的10万亿亿亿次方米之外,有另外一个你存在,活在他那个星系里。

甚至你还能找到一个跟我们这个宇宙一模一样的宇宙,如果你想找到两个完全一样的宇宙,你在宇宙中走直线,需要横穿10的10的118个宇宙直径,可以到达第一个与我们的宇宙完全相同的宇宙。

第二层多重宇宙:人类永远无法到达的地方。

这类宇宙有一个最基本的特点,就是它们当中的物理定律大体上跟我们一样,但是其中基本的物理常数就不一样了。

第二层多重宇宙长什么样子?你看冬天的时候,你站在树下,看着光秃秃的树枝,还有后面的天空,树枝把天空分割成了好多块儿,每一块儿分割出来的小片天空,就像是暴胀结束的产物,就是一个“第一层多重宇宙”,那一小片天空就像一个兜兜,里面揣着许许多多个我们这样的宇宙。我们这个宇宙,就像一小片天空上,飞过去一只气球这么小。

你把树枝之间,所有的一小片一小片天空,都汇总起来,把所有的“第一层多重宇宙”都汇总起来,它们整个就是第二层多重宇宙。

科学家发现,我们身边这看似空旷的空间,它其实不空。空间是一种介质,它有许多种状态,科学家把这些状态叫做相,照相的相。这个相,就类似于水的三种相,固态的冰,液态的水,气态的水蒸气。空间的相比水的三种相可多多了,空间有10的500次方种相,而我们只是身处其中一种相里面。

第三层多重宇宙:我们所经历的现实开始出现了分裂。

根据量子理论,一件事件发生之后,可以产生不同的后果,而所有可能的后果都会形成一个宇宙,这就是第三层平行宇宙。

怎么来理解这么疯狂的想法呢?比如你在考虑中午吃什么,东北菜还是川菜?选择结束后,你的思维会同时处于两个状态,这时就出现了两个不同版本的你,他们主观上都感觉是真实的,完全意识不到彼此的存在。某一时刻,存在多少种可能性,就会有多少个世界诞生。

平行宇宙的分裂,就这样持续不断地进行着,数不胜数。因为它从宇宙大爆炸的时候就已经开始了,平行宇宙的数量浩如烟海,远大于宇宙中所有沙子的数量。

不要被身体上具体的“感知”限制了你的想象力。你之所以只感觉到一个宇宙,一种确定的结果。是因为量子力学有一种保密机制:某个物体的位置,只有在不为世界所知晓的情况下,才能同时处于两个位置的叠加态,如果秘密泄露,所有叠加态效应瞬间坍缩,经过观测,结果就是二选一——要么这里,要么那里。

第四层多重宇宙:宇宙是由数学写就的伟大之书。

在作者的眼中,宇宙不是物质的,不是物理的,而是数学的。

我们宇宙中的万事万物,都可以被抽象成纯粹的数学,而作者说:我们的实在不光是能被数学所描述,它本身就是数学。

比方说每一个物体,像“篮球”“棋子”“山羊”“台灯”,这些都是人类为了方便,给一团物质定义出来的“包袱”——给它们打一个包,叫这个名字。如果我们能甩掉这些包袱,去描述各种包袱的抽象规律,那就是数学结构了。比方说1+1=2,它就是一种数学结构的体现,它可以代表各种包袱:1个苹果+1个苹果=2个苹果,1个篮球+1个篮球=2个篮球,等等。

每一个对人类非常重要的、显现出来的东西,我们都用新概念创造出了“新的包袱”。而科学家想要追求的万物至理,没有任何“包袱”,它是纯粹的数学结构。在作者看来,宇宙在最底层、最本质的实在,是一个数学结构,而不是分子、原子、电子、夸克这些东西,这些统统都是“包袱”。他认为宇宙的终极实在是数学结构。所以作者提出的第四层多重宇宙,也是最后一重宇宙,就是“数学宇宙”。数学统治一切。

事实上每种数学结构都对应着一个多重宇宙,不同的多重宇宙拥有不同的数学结构。

解读:若风

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