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无数的小说、电影、漫画都设想过这种情节,甚至在现实生活中,我们也会突然有一种恍如隔世的穿越感。
平行宇宙真的存在吗?
原来,物理学家的脑洞比我们还凶,他们从理论上演算出来了四重平行宇宙,我们上面说的仅仅是一重而已。
今天,我们就来聊聊平行宇宙的故事。
1979年·纽约时间回到1979年,机场候机厅里,两个青年人在聊着宇宙大爆炸之前的故事。
学长姓戴,叫做戴自海(Henry Tye Sze-Hoi),他说,你一定要注意从奇点到大爆炸那一瞬间的变化。
奇点为什么会爆炸呢?爆炸的那一瞬间究竟发生了什么呢?
这就是艾伦·古斯和戴自海这两个默默无闻的博士后正在研究的课题。
古斯一个人演算到深夜,他注意到方程中出现了一个近似值,他立刻构思出一种全新的物质形成方式,带入方程,开始演算。
果然,这个演算结果和戴自海设想得一模一样,宇宙正在飞速膨胀,以指数级的方式爆炸飞。
古斯从数学中找到了证据,在奇点中引力会反转。
奇点是被突然反转的“反斥引力”所引爆的,古斯还在计算,字迹越来越潦草,心情越来越紧张。
直到最后一个数值算出来,古斯大脑一片空白,颤抖着写下四个字——伟大发现(spectacular realization)。
原来,反斥引力可以让分子那么大小的空间,在十亿分之一的十亿分之一的十亿分之一秒内,膨胀到整个银河系的大小。
这就是奇点爆炸那一刹那发生的故事,接着,空间开始慢慢冷却,分子开始形成,亿万年以后,恒星、星系慢慢形成,于是,宇宙产生了、银河系诞生了、太阳系出现了,地球、人类也就一步步出现。
这整个过程到今天一共用了138亿年,古斯把这个发现叫做暴胀(Inflation)。
宇宙大爆炸理论终于解释了大爆炸本身。
古斯开始飞遍北美,一遍又一遍的演讲自己的发现。
紧接着,科学家们计算出一个细思极恐的结果。
永恒暴胀原来,沿着古斯的理论计算,就会发现,我们宇宙的膨胀永远不会结束,它的体积是无限大的。
而我们又发现,宇宙的年龄是138亿岁,这就意味着,宇宙膨胀的速度比光速要快很多很多。
我们能看到最远的东西,是138亿年前发光的那些物质。
而通过计算,它们现在可能已经膨胀到了465亿光年之外的地方。
所以,我们实际可以观察到的宇宙,是一个半径465亿光年的圆球。
在这之外,我们只知道,可观测宇宙之外,有和我们宇宙一样均匀存在的物质,其他的我们一概不知道。
于是,在这种逻辑推理下,第一重平行宇宙诞生了。
既然宇宙无限,那像我们这种半径465光年的圆球就会有无限多个,在那里会不会也演化一个宇宙、银河系、太阳系、地球和人类出来呢?
也许这就是第一重平行宇宙真正的样子吧,想象力是穿越无穷宇宙之间的唯一通道。
再联想到我们原来聊过的,吕洞宾在梦中过完一生的故事,那个引导吕洞宾的老道,是不是也是用想象力的方法让吕洞宾穿越到另一个平行宇宙中去过完了一生呢?
总之,这个第一重平行宇宙只存在于逻辑和想象当中,物理世界中永远不可能与我们相交。
古斯的演讲还没有结束,这天,讲台下一个小伙儿听得入了迷,就像当年被老道忽悠的吕洞宾一样。
他即将发现一个更惊人的秘密。
第二重平行宇宙这个小伙儿叫做维金(Alexander Vilenkin),他发现了第二重平行宇宙的秘密。
这天,维金冲凉冲了很久很久,他一直在琢磨古斯方程中的一个解,他意识到,古斯没有回答一个问题,那就是奇点为什么会爆炸,爆炸之前的方程解在哪里?
维金的脑海中在疯狂计算,凉水不停的淋下来,他看到洗浴液的中缓缓上升的气泡。
他突然冲出淋浴房,在玻璃的哈气上写下一个方程解。
原来,不仅暴胀是永恒的,大爆炸也是永恒的,方程中显示,大爆炸每时每刻都在发生。
也就是说,永恒膨胀的宇宙,在太虚中还有无限多个,就像沐浴液的气泡一样,它们彼此独立,也有可能彼此碰撞。
也说不定还有一个量子态的你,在某个允许时间闭环的宇宙中正回看你爹妈制造你的真实场景。
是不是感觉大脑要爆炸了,先缓一缓,我们马上进入第三重平行宇宙。
第三重平行宇宙时间回到1927年·哥本哈根。
当时全世界最顶尖的头脑都要被逼疯了。
因为,他们不小心打开了量子世界的大门。
量子世界和我们的宏观宇宙完全不一样,它允许一个电子同时出现在任何地方。
只有当这个电子被观察的时候,它才会在一个特定的地方停下来。
这就彻底乱了,电子怎么知道我有没有在观察它?
还有更夸张的,那就是两个电子配对纠缠以后,你把它们一个放在地上,一个放在太空。
地上的抖一下,太空中的那么也同时抖一下。
它们怎么知道对方在抖?它们如何交流信息?
根本无法解释。
于是,哥本哈根的那帮科学家就做出了著名的哥本哈根解释。
量子如果衰变了,那开关就打开,带动锤子,打破毒气,毒死猫咪。
量子如果没衰变,那开关就不动,锤子也不动,毒气不会破,猫咪也不会死。
好,你们说,量子允许随机性,在观察者出现前,允许同时存在衰变和不衰变两种状态,是吧?
那我们看不到盒子里的猫,是不是就说明,这个世界上存在一只既死又活的猫?
你这不是扯吗?
于是,这只既死又活的猫成了所有哥本哈根派大佬的噩梦——薛定谔的猫。
一时之间,全场寂静,没人能回答这么犀利的问题。
但紧接着,杀敌一千,自损八百。
你反哥本哈根派,也得解释这只薛定谔的猫啊?
于是,又一位爱因斯坦的打手出场了。
1996年·一封遗书这年,一位女士留下遗书:我要和父亲在另一个平行宇宙中相会了。
她父亲潦倒一生,被物理学界扫地出门,长年抽烟酗酒。
女儿经历了这些家庭不幸,最终导致了精神分裂症,选择自杀。
而他的父亲,正是当年爱因斯坦的另一个打手——休·埃弗雷特(Hugh Everett III)
事实上,在逻辑当中,还有第四重平行宇宙。
那就是,你有没有发现,上面三重平行宇宙,第一重物理定律和我们相同,第二重物理定律不同了,第三重的确定性不同了,那比物理,比确定性更基础的东西是什么呢?
科学家说,是数学,如果数学也不同了,那么,在那里将重新产生这三重平行宇宙。
这就是第四重数学平行宇宙。
其实,在这四重平行宇宙,也仅仅只是框架,当物理学家们把超弦理论加入其中以后,我们又发现,四重平行宇宙,可能存在九种构成方式。
这九种构成方式又涉及维度、虚拟现实、量子时空等等玄幻理论。
太烧脑了,如果你想闻一闻自己大脑被烧焦的味道,不妨搜索一个叫布莱恩·格林的名字。
好了,今天的故事就分享到这里,谢谢大家。
最后夫人说,不是宿命宇宙的面包,就是平行时空的套娃,还有第三种可能吗?
(完结)
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