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物理学家解释平行空间存在的可能性
我们的宇宙只是无数的宇宙之一。原文地址内有该书的节选,有兴趣的读者可以前往原文地址阅读。
我们的宇宙可能真的真的很大,但有限。或者宇宙又是无限的大。
物理学家布莱恩格林尼认为这两种情况都是可能存在的。如果是后一种情况,就会存在另外一种设想:在无限的宇宙中,所有的物质都只有有限的排列方式。最终,物质会自我重复并按照类似的方式进行排列。因此如果宇宙无限大,就有可能存在无数的平行空间。
听起来是不是有点混乱?换个说法就是:
把宇宙想象成一副扑克牌。
格林尼解释:“洗牌后可能出现的排列顺序只有那么多。如果洗牌的次数足够多,一定会有重复的排列顺序出现。同样,在无限的宇宙中只有有限的物质的情况下,物质自我组合的方式肯定会重复。”
《优雅的宇宙》和《宇宙的构造》作者格林尼在他的新书《被隐藏的真相:平行空间和宇宙的深层定律》中揭示了平行空间存在的可能性。
根据物理学和天文学近期的发现,格林尼认为我们所处的宇宙可能只是更大的多元宇宙中的一个而已。
“如果你对用数学描述宇宙物理本质的研究足够深刻,你一定会对多元宇宙的存在持有自己的观点。很多人都对平行空间有各种各样的看法。如果这些全都是臆想,那我们的研究就丧失了任何意义。但如果这些想法是正确的,那对于人类的认知将无异于是一场变革。”
量子力学和广义相对论的影响
格林尼认为理解多元宇宙的关键是弦理论。过去的25年间,他一直在研究弦理论。
简单说,弦理论力求解决物理学中已认可的两个理论间的矛盾:量子力学和广义相对论。
格林尼说:“爱因斯坦的相对论绝佳的解释了巨大物体的运动。量子力学在解释另一个极端——微小物体的时候发挥着了不起的作用。现在最大的问题是:两者在各自领域的作用无与伦比。但放在一起时,它们就是分外眼红的仇人,数学也失去了作用。”
弦理论缓和了量子力学和相对论之间的数学矛盾。它假设宇宙是由无数很小很小的在肉眼看不到的10维或11维空间上震动的弦所组成。如果这些弦真的存在,基本上就可以解释宇宙中所有的存在——从亚原子粒子到速度和重力定律。
但是弦理论怎么解释多元宇宙存在的可能性?
格林尼表示:“我们研究弦理论时发现了不少的多元宇宙。弦理论里讨论的弦不光是理论定义的形式,也包括一些看起来像大的飞毯或者薄膜的二维平面。根据弦理论,我们只是居住在很多这样的巨型平面中的一个上面,其他地方可能还漂浮着别的薄膜。”
这个理论也许能在欧洲原子能研究机构的大型强子对撞机上得到验证。
“假设我们现在是住在这样的巨型薄膜上,就有可能产生这样的情况:在大型强子对撞机中,同一薄膜平面上的粒子相撞,一些撞击碎片会被弹飞到薄膜平面之外的空间。如果真是这样,飞走的碎片会带走能量。对比粒子撞击前的能量值和刚撞击后的能量值,如果撞击后能量值因粒子碎片飞走而减少,将证明薄膜模型是正确的。
格林尼解释说他研究弦理论和平行空间不是想在欧洲原子能研究机构里研究能量或者创造新的数学方程式。他只是单纯的喜欢这个理念——能在如此大的范围内进行研究。
“我们尝试着探讨我们的宇宙和其他可能的宇宙。但是我们的讨论是在逻辑框架下进行的,因此可以得出一些确定的结论。对我来说,这异常令人兴奋。因为我能脱离普通的限制,用最高数量级的数学名词去真正的研究宇宙。”
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