平行世界真的存在吗?
山西晚报
原标题:平行世界真的存在吗?

《万物简史》[美]鲍勃·伯曼 著 湖南文艺出版社
宇宙中每个事物,每个物种都有自己的运动故事,从最慢之物到最快之物,宇宙万物是怎么运转的?伯曼用18个探索自然奥秘的故事,带我们领略一段万物运转的奇妙旅程。该书用通俗且让人易接受的方式,讨论关于宇宙时空的本质,以及我们如何成为宇宙的参与者。
目前为止,我一直试图给你留下这样的深刻印象:即我们的宇宙就在那里。我已经避免了超出我们所熟悉的空间和时间四个维度的可能性,也避免了超出我们在夜空中转动望远镜时所见的东西。并且,正如我们所看到的,这非常自然地解释了大爆炸理论中的一些常见误解,并提供了一个关于我们的宇宙可能来自何处的解释的暗示。
然而,越来越多的物理学家和宇宙学家认为这种孤立的现实观根本就是错误的。这些研究者相信我们的宇宙可能只是很多——甚至无数个宇宙之一,这些宇宙连接在一起成为一个巨大的叫作“多元宇宙”的结构。我个人认为这些关于我们住在多元宇宙中的论断很有说服力,但你要想清楚自己的想法是什么。
如果真的存在多元宇宙,这将会是与我们截然不同的各种宇宙的家园。将会有一些宇宙的夜空被完全重塑,有不同的星星和不同的星座;也会有宇宙以不同的方式形成星系和星团;会有宇宙空无一物,什么都没有;会有宇宙的物理定律被重新设计,时空维度会和我们熟悉的四维不同,自然基本作用力的强弱会很不一样——并且存在完全崭新的基本力;还会有宇宙具有或大或小的暗物质和暗能量密度,从而改变最大尺度上的空间膨胀。
多元宇宙还会拥有与我们非常相似但有微小差异的宇宙:太阳系中的行星数量不同;太阳可能亮一点或是暗一点,从而改变我们的日常环境;地球向着相反的方向自转,使得太阳西升东落。
这些差别可能会更加微妙。比如在有的宇宙中会是你写下这本书,而我则是看上去很困惑、摸不着头脑的人;在有的宇宙中根本不存在你和我;在某个地方,猫王正在计划他的下一次复出巡回演出;也确实会有很奇怪的地方,就像在那个怪异的宇宙中,你是克拉克顿的皇帝。的确,多重宇宙可能真的如此之大,以至于每个可能宇宙中的每一种可能性都会在某个地方发生。
宇宙大爆炸真的发生过吗?
我们已经见过天文观测是如何被用来推断大爆炸的存在的,并且我们也已经见过
科学家如何设计出精巧的理论来解释宇宙138亿年的历史。但还有一个问题,就是:大爆炸到底从何而来?是的,它完全来自一个奇点,一个至少在广义相对论提供的理论框架里具有无限密度的质点。然后这个奇点爆炸开来,扔出粒子、辐射光子和时空本身的纤维,所有的这些继续形成了我们今天已知并热爱的宇宙。但是奇点究竟是怎么到那里的?又是什么支配着它的爆炸?
最优雅的,并且大概是得到宇宙学家最广泛认同的解释是宇宙确确实实地从一无所有中突然弹出。并且所谓的“一无所有”,我的意思是真的什么都没有。如果我连着一周忘记了杂货采购,冰箱里就会什么都没有,但是那里还是会有一个冰箱,它的内部还是会有空间(尽管它是空的),还是会有时间——将冰箱的过去、现在和未来连接成一个逻辑的因果链条。另一方面,大爆炸的前身状态则没有物质、能量、空间或是时间,那个状态是“一无所有”。
我们的宇宙从如此的荒芜中诞生的确是有理有据的。如果我们相信宇宙的一切就是那些并且超越宇宙的地方什么都没有,那宇宙从一无所有中诞生就是很有意义的。毕竟,沸水锅里的气泡,除了水什么都没有,它最有可能是由水形成的。
这还意味着宇宙的总能量之和应该为零,这是因为能量守恒定律,一个物理学中的基本定律,规定了质量和能量既不能凭空产生也不能凭空消失。换句话说,有进必有出:如果宇宙是由虚无构成的,那么它所有组分的质量和能量的总和一定正好是零。
我们已经知道原子的粒子对可以瞬间出现然后再次湮灭,这过程如此之快以至于这对粒子的寿命和它们的能量满足海森堡不确定性原理。这个原理解释了粒子的能量越高,它们在重新结合并湮灭前的寿命就越短。考虑到创造宇宙中所有物质所需要的能量,我们就得到了一个产生之后瞬间就会消失的宇宙。然而,如果宇宙的总能量可以是零,那就是另一个非常不同的故事了。如果没有宇宙没有任何能量,那理论上它就能够从一无所有中出现,之后永远存在下去。