穿越平行宇宙

今天嘗試一下不同的題材,就是講一下《穿越平行宇宙》這本書。

作者邁克斯·泰格馬克是MIT物理系終身教授,平行宇宙理論世界級研究權威,獲得過《科學》雜志“2003年度突破獎”第一名,被譽為“最接近理查德·費曼的科學家”“當今最具原創力的物理學家之一”。

“平行宇宙”這個詞我們已經不陌生了,它在電影里出現過許多次,《彗星來的那一夜》《蝴蝶效應》《銀河系漫游指南》《奇異博士》,以及即將在中國上映的《蜘蛛俠3:英雄無歸》都出現了這個主題。

在另外的宇宙中,存在一個甚至無數個你,過著與現在完全不同的生活……

邁克斯·泰格馬克教授告訴我們,這一切都可能發生!無數的宇宙可分為四層多重宇宙,每一層多重宇宙又包含著無數個平行宇宙。

本書提出了一個驚人的理論,那就是:平行宇宙并不只是科幻片中的概念,而是真實存在的。

平行宇宙是什么?你可以理解為在另一個宇宙中,社會的歷史發展呈現出來的是與我們的社會平行,但完全不同的軌跡。在另一個時空里,滅霸完成了他的宿命,復仇者們也沒有實現量子穿梭;或者不是達爾文發現了物種起源,而是牛頓。

你是否想過,在億萬光年的宇宙中,會不會有另一個“你”存在?你們或許在關鍵的人生節點做出了不同的選擇,從此走上了完全不同的道路。

在21世紀以來,科學界嚴肅看待這個問題,平行宇宙的存在與否已經毋庸置疑了,問題在于它有幾層,以及有哪些類型的平行宇宙,科學發展到了今天,我們已經可以用前沿的物理學和宇宙學的知識,來解釋小說、電影里的平行宇宙了。

泰格馬克告訴我們:我們所處的宇宙僅僅是廣闊空間中的一個小角落,其他的宇宙,藏在我們肉眼看不見,甚至連科技都探測不到的地方。

我不推薦你去讀這本書,因為它涉及大量復雜的宇宙學理論,包括暗物質、暗能量、量子力學、數學結構等等。

想要了解平行宇宙,就必須了解暴脹理論,泰格馬克說,就像雙十一買東西總會贈送點試用裝一樣,平行宇宙其實是暴脹“大禮包”中的附帶品。

這個名詞聽起來很陌生,其實它和我們熟悉的宇宙大爆炸有關,我們知道,宇宙起源于一場熾熱的大爆炸,這是由1929年美國天文學家哈勃觀測發現:我們周圍的星系都在離我們遠去,而且退行速度和距離成正比。這就是著名的哈勃定律,它證實了俄國著名物理學家弗里德曼在1922年提出的膨脹宇宙理論。

泰格馬克說,

正如牛頓證明太陽系的自然狀態就是永恒運動,比如地球和月球不可能永遠保持靜止一樣,弗里德曼的研究也揭露出,宇宙的自然狀態是永恒運動的。

那宇宙是怎樣運動的呢?作者舉了烤箱中的蛋糕做例子,隨著蛋糕的不斷膨脹,蛋糕頂上的巧克力片也不斷分離。在這個理論中,過去存在一個時間點,宇宙處于一個高溫、高壓和高密度的狀態,我們看到的萬事萬物,都處在同一個點上,我們稱之為“奇點”,宇宙在一次大爆炸中從奇點膨脹開來。

后來,在1980年,麻省理工學院的物理學家阿蘭·古斯提出了暴脹理論,他認為,宇宙在初期的一段時間里,以極大的速率膨脹,這個快速膨脹的過程就叫做“暴脹”。你可以把它想象成干細胞或者胚胎細胞在開始分裂的樣子,一開始分裂速度非常快,后來隨著分裂能力減弱,速率也慢了下來。

暴脹理論告訴我們,所有物質在宇宙早期都被擠壓在一個極端靠近的地方,作者提到,這種暴脹其實沒有停下來,永遠都在創造出新的空間。

暴脹本身的性質是永不停歇的,這就是宇宙學家安德烈·林德所命名的“永恒暴脹”。隨著研究的深入,科學家發現大爆炸只是更大宏大事物的一小部分,我們所認為的“宇宙的開端”,只是我們單個宇宙暴脹的結束,也就是說,在我們所處的宇宙之外,暴脹還會進行,而且是永遠進行下去,再孕育出無限個宇宙。

了解暴脹理論,平行宇宙就理解了一半了,接下來介紹前面說的四層多重宇宙。

我們知道,在我們所處的宇宙之外,還有無窮的空間在無限膨脹,而第一層與第二層的宇宙就是源于這種永恒暴脹。

第一層平行宇宙和我們的宇宙相似,那里有和我們一樣的星系、地球,里面還有一樣海洋、陸地、森林、湖泊、生物,在第一層平行宇宙的居民來看,他們眼中的物理定律和我們是相同的,但是初始條件與我們不同。

這就是說,我們有著同樣的萬有引力、能量守恒定律,但是初始設定,比如粒子的位置略有不同,就會完全改寫宇宙歷史。或許在他們的宇宙中,就像我前面說的,達爾文沒有發現物種起源,而是牛頓,或許恐龍沒有滅絕,或許人類進化的時間晚了幾百年……

那么在第一層宇宙中,是否存在同一個“你”呢?答案是肯定的,泰格馬克告訴我們,在永恒暴脹創造出來的無限空間中,只要是遵循物理定律的事,就一定會發生,而且發生的次數為無窮大。所以你完全可以窮盡你的想象力,因為它出現的次數,遠遠超過你想象自己會成為什么樣的次數。

那么這樣的“你們”是否會相遇呢?作者說,

首先想要找到兩個完全相同的宇宙,你可能需要逐個檢查10的10又118次方個宇宙,這個幾乎不可能。第二,我們與平行宇宙的距離非常遙遠,以目前的能力來說,沒有人可以觀測到任何一個平行宇宙。第三,永恒暴脹的速度太快了,人類觀測設備的進步可能永遠也跟不上暴脹的速度。

接下來,就是第二層多重宇宙。

作者說,

從粒子的微觀世界,到太陽的質量,我們的宇宙似乎經歷了某種精細的微調,只要有一項有細微差別,可能根本不會有地球存在。這就是宇宙的微調性。

作者從宇宙的微調性推測出第二層多重宇宙的存在,那些“微調”過的數值改變了,我們習以為常的物理定律就發生了變化。

可能人類可以生活在海洋里,那里氧氣可以進入水中。對魚來說,水只是一種介質,我們就像魚一樣,身處某種不變的物理定律當中,還沒有意識到還有別的可能性。

第二層多重宇宙的空間狀態和物理定律都與我們很不一樣,是我們永遠也無法抵達的另一個世界。

接下來,進入第三層多重宇宙,我們先暫時忘掉暴脹理論,來進入到微觀的世界。

泰格馬克告訴我們,第三層宇宙被稱作“量子平行宇宙”,存在于一個叫“希爾伯特”的抽象空間中。希爾伯特空間,就是擁有無限維度的空間。

拿薛定諤的貓來解釋,作者是這樣說的:

把貓關在一個盒子里,盒子里放置一罐劇毒的氰化物,罐子的開關和一個放射性原子相連,如果這個放射性原子發生衰變,罐子就會打開,釋放氰化物,殺死貓。

用平行宇宙的概念解釋,那就是貓同時分裂成了兩個不同的版本,他們都真實存在,一只活著,一只死去,但它們都位于兩個不同的量子平行宇宙。這兩個宇宙中,其他所有方面都是一致的,唯一的差別是其中一個版本,原子衰變,貓死了,另一個版本中,原子沒有衰變,貓活著。

作者說:

這種分裂從大爆炸的時刻開始,并持續不斷地進行著,快速地分裂出無數多個量子平行宇宙。也就是說,我們或許在出生的那一刻,便分裂成了無數個平行宇宙。理論上來講,我們人生的所有可能性都在量子平行宇宙中變成了現實。

前面三層宇宙都是科學界討論已久的假說,第四層則是泰格馬克本人首次提出,這就是他的“數學宇宙假說”。這是他在專業領域最大的突破之一,也是四層平行宇宙中最大膽、最抽象的那一個。

他認為,宇宙并不只是被數學所描述,宇宙本身就是數學,我們所知的一切都是由數學結構組成的,包括你我在內。

作者認為,當我們剝開一層層表象而看到存在的終極結構時,便會發現并沒有什么像顏色、質地這樣所謂的“內稟性質”,有的只是數字、集合、信息、模式等一系列抽象的數字關系;從宏觀上來講,數學結構是永恒不變的,它們并不存在于時間和空間中,而是時間和空間存在于數學結構之中。所以說,前三層宇宙都遵循著相同的數學公式,而第四層宇宙就涉及不同的公式,對應著不同的數學結構。

目前這一假設還停留在理論階段,但為物理學界開辟了一個終極腦洞。

數學宇宙就是泰格馬克對世界的終極思考,或許這也是平行宇宙的終極形式,在此之上,或許就是人類想象力都無法觸及的天地了。

茫茫宇宙之中,人類的存在似乎微不足道,但對我們自己的宇宙來說,卻承擔著重要的使命,或許就像作者說的那樣:并不是宇宙賦予了生命以意義,相反,是生命將意義賦予了宇宙。

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 227,702評論 6 531
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,143評論 3 415
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 175,553評論 0 373
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,620評論 1 307
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 71,416評論 6 405
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 54,940評論 1 321
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,024評論 3 440
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,170評論 0 287
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 48,709評論 1 333
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,597評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,784評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,291評論 5 357
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,029評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,407評論 0 25
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,663評論 1 280
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,403評論 3 390
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,746評論 2 370

推薦閱讀更多精彩內容