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如何确认我们是否生活在平行宇宙中?

2022-08-25 00:48:12 7074

摘要:据估计,已知的宇宙可能包含了多达2万亿个星系,平均每个星系又拥有大约1亿颗恒星和不计其数的行星。然而,这些就是全部了吗?在我们所知的宇宙之外,是否还存在着其他宇宙?多元宇宙的概念原本是作为一种量子假说,它认为存在与我们共存的世界,这些宇宙可...

据估计,已知的宇宙可能包含了多达2万亿个星系,平均每个星系又拥有大约1亿颗恒星和不计其数的行星。然而,这些就是全部了吗?在我们所知的宇宙之外,是否还存在着其他宇宙?

多元宇宙的概念原本是作为一种量子假说,它认为存在与我们共存的世界,这些宇宙可能与我们的宇宙既相似又不同。现在这个概念也成了科幻作品的热门话题之一,吸引了几代物理学家以及科幻作品创作者的注意力。

丹佛自然科学博物馆的天体物理学家Erin Macdonald博士在最近一次科学与科幻的研讨会上表示,虽然科学家尚未找到平行宇宙存在的任何证据,但通过物理定律可以探索多元宇宙的可能性。

Macdonald博士解释,我们的宇宙存在于时空结构中——由三维空间结合一维时间创造了一个四维连续体。但是科学家不能确定时空的拓扑结构,这意味着时空可能拥有无数个我们看不见的宇宙。

多元宇宙概念的最简单版本就是所谓的镜像宇宙,这个宇宙与我们的宇宙非常相似,但其中的事物完全相反——《星际迷航》曾经描绘过这样的平行宇宙。

在科幻作品中,量子宇宙假说很流行。该理论认为,一个人所做的每个决定都产生了一条新的时间线,创造出一个沿着不同时间线发展的独立宇宙。例如,如果你走到一个岔路口思考要往哪边走,那么在量子宇宙中,一个朝左走,一个朝右走,两种情况都发生了。量子宇宙假说可以避开时间旅行的悖论,穿越时间回到过去的人不会改变原有的宇宙,而是创造了一个新的宇宙。

多元宇宙的另一种观点是膜宇宙,该理论认为我们的四维宇宙只不过是嵌在高维空间(可能是十维)里面的一层膜,类似我们这样的膜宇宙有无数个。除了引力之外,膜宇宙之间没有其他的交互作用。在引力的作用下,膜与膜之间可能会形成连接两者的虫洞。膜宇宙理论还认为,宇宙是诞生于膜宇宙之间的碰撞。

然而,许多物理学家认为,多元宇宙的理论永远无法被检验,这应该被认为是哲学而不是物理学。毕竟,如果其他平行宇宙分存在于我们完全无法触及的地方,那么谈何检验呢?

这听上去似乎很合理,但实际上,科学家有方法来检验这些假说。随着天文观测技术的进步,科学家能够更精确地绘制出宇宙微波背景辐射图,以及大质量天体的分布图。分析这些观测结果,可以揭示时空的拓扑结构,从而检验平行宇宙理论的正确性。

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