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隐藏的现实:平行世界是什么?
读书分享-隐藏的现实:平行世界是什么?1
柠檬酸酸葡萄甜 2016-10-03 18:42:22 举报
阅读数:1020

前几天,有好朋友问题,每天是什么动力让我起床?

我的答案是:对未知的渴求。

对未知的渴求来自内心深处。小时候第一次听说宇宙大爆炸理论,有听说宇宙在不断加速膨胀的理论,深深担心未来的宇宙会最终在不断扩大的虚无中死去(想太多了吧,自己只能活几十年,操心这个….)后来慢慢了解到前人为我们了解宇宙做出的努力,从量子力学到相对论,到弦论来统一二者。近些年不断听到的全息宇宙的理论,都让我们这些物理学的门外汉能对宇宙可能的真相了解的多一点点。

“为什么从量子力学的角度来说,在给定条件下,虽然有那么多个可能的结果,最终却只要一个能实际发生?如何解决数学上有无数可能性的结果和现实中只产生唯一结果之间的矛盾?量子力学数学认为,所有结果其实都发生了,只是发生在其各自的独立宇宙中。当你理解到量子力学允许一切物理过程的发生,你就会发现,太阳底下,不存在没有人走过的路。只是每一条这样的路,都隐藏在其他现实的背后。”

在物理学大师格林的著作《隐藏的现实:平行宇宙是什么》中描绘的场景,比任何一部好莱坞大场面科幻影片都更富有想象力。比读《世界为何而存在》和《时间简史》,更容易让人理解,更生动,令人兴奋。

豆瓣评分9.3,强烈推荐给大家。

全书介绍了9种平行宇宙的设想。

【第一种 百纳被多重宇宙】

该理论认为如果宇宙无限大,而光的传播速度又是有限的。在地球人眼中,以地球为中心光可以达到的宇宙部分,我们把它称为宇宙视界碎布。 以宇宙中我们视界之外的其他点为中心,有可能形成无数个宇宙视界碎布,整个宇宙的全貌就像是无数个这样的宇宙视界碎片缝合的结果。在给定数目的碎布中,一定宇宙空间能容纳的物质粒子是有限的(空间可容纳的粒子超过一定量会坍缩成黑洞),物质的粒子搭配的数必然也是有限的(虽然该数目一定非常大),那么最终必然出现类似甚至重复的搭配。那么你去宇宙旅游一圈,必然可能遇到我们自身宇宙视界之外的另一个地球,和这个地球有些相似,却又有些不同,也许他正在看”葡萄甜甜柠檬酸” 的新潮微博文章。

只是因为这些宇宙视界碎布之间相距过于遥远,我们暂时没有办法去到那样的平行世界。如果我们的宇宙足够大,这样的平行世界可能有无数个。代表着这个世界的每一种可能性,都在其他的平行世界成为现实。

即便随着时间越久,光传播的越远。这些宇宙碎布最终重叠。那么也不要紧,只要画一些新的宇宙碎布就可以了。

想想我们现在正在经历的现实,不过是这个宇宙中已经重复过无数次的现实,是不是觉得有点怪怪的感觉呢?

在百纳被宇宙中,不同的宇宙,没有明确的界限。只是细节在不断重复。

【第二种 暴涨的多重宇宙】

暴涨理论认为,宇宙因为暴涨而获得空间。如果暴涨理论是正确的,那么产生我们宇宙的暴涨可能并不是唯一,暴涨可能产生不同的新宇宙。而每个新宇宙中都可能有无数个百纳被似的平行世界。

在暴涨多重宇宙中,子宇宙之间的界限分明。但支配暴涨宇宙出现的物理定律是相同的,只是不在所形成的不同宇宙中,呈现出不一样的形态而已。

我们这个宇宙和其他的宇宙,所遵循的物理定律一致,粒子的质量和性质可能很不一样。

如果粒子的性质大幅度改变,那么在不同的宇宙中,自然常数也可能不同。

弦论登场:弦论成功统一了量子力学与广义相对论的矛盾。并且根据弦论的数学模型,我们的宇宙隶属于一个多重宇宙。是数目众多,类型各异的多重宇宙。

【第三种 膜的多重宇宙】

该学说认为我们的宇宙是高维空间的一块膜板,而宇宙中有很多个这样的膜板,而我们的宇宙只是其中的一个膜切片。

膜能禁锢开弦。而光是属于开弦,所以光也逃不过膜的范围。如果在我们身边有另一个膜世界,但是因为光被禁锢在了我们生活的这个膜世界,那么其他的膜世界就算在我们身边近在咫尺,我们也是看不见的。

但是,并不是所有的东西都无法逃出膜世界。闭弦就可以,比如引力子。引力子由是两个开弦闭合形成闭弦,于是就可以自由穿梭于各个膜世界之间,也成为了我们探索高维世界的唯一工具。

【第四种 循环多重宇宙】

该学说认为产生我们宇宙的大爆炸来自于不同宇宙的框架--“膜”之间的撞击。膜会撞击,弹开,通过引力吸引,继续撞击,永无止境….撞击会让每块膜上都回答熊熊烈火的状态,摧毁一切,并创造出新的宇宙。

如果我们生活的是这样循环多重宇宙的一块膜上,则我们可能已经经历过无数次时间长度为1万亿年的膜的“毁灭-重生”周期。除了那些跟我们定期碰撞的膜,其他的宇宙就存在于我们的过去和未来。在膜无数次“毁灭-重生”中,可能诞生了智慧生物和文明,都最终都烟消云散。

(想想大刘的“死神永生”中,提到的“重启宇宙,只把记忆带到未来的新宇宙”?是不是有异曲同工之妙?只可惜如果这是真的,我们也没方法把记忆带向新的宇宙,或许引力子可以?)

但是,热力学定律要求熵随着时间的推移而变大。如果把广义相对论方将把宇宙的熵含量和相对应的时间联系起来,意味着熵增大,宇宙收缩时粒子排列更无序,那么反弹也会更剧烈,空间会更膨胀。如果倒推,则先前世界的熵越来越小,那么之前的循环发生的时间会越来越短,最终必然出现一个开端。(像不像《三体X》当中讲的宇宙从瞬间长度的十维空间,慢慢滑落到137亿年的三维空间?)

于是物理学家提出了新的设想。在新理论中,循环的意思是:宇宙的膨胀收缩,是指不同膜世界距离会增大,缩小,并再次增大,如此循环。而膜本身是不断膨胀变大的,最终趋向于无限大,熵被稀释到密度基本为0. 在这样的膜世界,就没有开端,也没有结束。

【第五种 景观多重宇宙】

弦论要求额外空间的维度存在多种形态和尺度,而在这个景观中,弦景观包含了海量的宇宙,且空间的额外维度的每一种可能性的形态在其中都存在。

在这个多重宇宙模型,像个俄罗斯套娃。每个宇宙通过量子隧穿嵌套入到另一个宇宙的内部。(大刘的小宇宙呢…)而每一个在内的宇宙泡泡的宇宙学常数,都小于其被嵌套的那个宇宙的宇宙学常数。

(三四五统称弦的多重宇宙)

未完待续

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