宇宙地层之七:第二层多重宇宙

时间:2022-09-03 17:49:39 | 浏览:1174

01同一时空数学模型告诉我们,如果爆炸前奇点的基本参数确定,所生成的宇宙中,许多事情也都确定了,一条永不中断的因果链将贯穿宇宙的一生,借助广义相对论可以推演整个宇宙的演化历史。第一层平行宇宙与我们的宇宙结构大体相似,只不过演化历史与我们不同。

01同一时空


数学模型告诉我们,如果爆炸前奇点的基本参数确定,所生成的宇宙中,许多事情也都确定了,一条永不中断的因果链将贯穿宇宙的一生,借助广义相对论可以推演整个宇宙的演化历史。


第一层平行宇宙与我们的宇宙结构大体相似,只不过演化历史与我们不同,因为它们的初始状态不同。


在初始状态中,粒子的位置可能会稍有不同,这一点差异决定了宇宙将发生什么故事:哪些地方会变成星系,哪些地方会成为星系间的空虚之地,哪些恒星会拥有行星,哪些行星上会出现生命。


平行宇宙之间由量子引发的差异,随时空膨胀而放大,在时空中形成星球和星系,演化成千差万别的宇宙历史。


第一层平行宇宙中的学生历史课的内容完全不同,但在物理课堂上学到的物理法则是相同的。


02控制面板


上高中时,物理老师告诉我们,这些定律和常数是放之四海而皆准的,永远不会随地点和时间而改变。


事实上,宇宙法则是由时空结构决定的,不同的时空结构中,宇宙法则各不相同。


把宇宙想象成一套物理系统,你面前有一个控制面板,通过这个控制面板可以改变物理系统的参数。


控制面板上面有一堆控制用的“旋钮”,这些旋钮正是规定物体随外力如何运动的定律,包括自然常数。每设定一次旋钮的位置,都相当于设定了空间的一种相。


这就好比调音台上有布满了密密麻麻的旋钮,每次调整旋钮都会改变原始音频信号,输出不同的声音。


假如有500个旋钮,每个旋钮有10个可选的档位,每次调整都会改变时空结构,那么,时空就有10的500次方种不同的相。


03时空微调


要让时空发生相变,需要大量能量,而我们日常观察到的种种过程都不具备这样的能量。


但是,回溯到暴胀的时代,每个微小的空间内都蕴藏着巨大的能量,足以使得量子涨落在微小的区域内触发偶然的相变。


把暴胀看作一个永不停息的过程,暴胀不会仅形成一个宇宙就偃旗息鼓,而是会生成数量庞大的平行宇宙,穷尽所有物理常数的所有可能值。


永恒暴胀有能力创造出任何一种可能存在的空间类型。


这可能会从根本上改变我们对物理定律的传统观念。那些曾被认定为放之四海皆准、不随时间和空间而变化的基本定律,其实只在本空间区域有效,就像只对本地人有约束力的地方法规一样。


04种子


宇宙就像是由暴胀创造出来的物理系统,暴胀时期设定了物理系统的参数,微观粒子是物理系统的细小零件。


宇宙演化历史中,对物理系统有过两类微调,一类影响到宇宙的时空结构,演化成具有不同宇宙法则、物理定律的宇宙,另一类影响到宇宙的历史,初始状态中,粒子位置的差异,演化成千差万别的宇宙历史。


这两类微调发生在宇宙演化的极早时期,彻底决定了宇宙的基本法则,深刻影响宇宙今后百亿年的历史。


种子已经埋下,所有故事必然自行徐徐展开,一条永不中断的因果链将贯穿宇宙的一生。


两类微调的最终结果是演化出无数千差万别的宇宙,所有宇宙共同构成第一层多重宇宙和第二层多重宇宙。


05微调过的宇宙


在第一层多重宇宙和第二层多重宇宙的无数宇宙中,自然基本定律,如光速、普朗克常数、波尔兹曼常数、重力常数等,发生最轻微的变化,生命也将不可能存在。


一些物理条件或常数数值表面上看似偶然随机,实际上是生命产生之必须。一旦这些条件或数值超出狭窄的特定范围,宇宙就会看起来非常不同,而且可能没有生命。


我们生活在一个非常特殊的宇宙中——这宇宙中的物理参数特别适合生命的存在,仿佛为生命的出现而进行了精细的微调。


这个宇宙中,万有引力常数是一点六七乘十的负十一次方,普朗克常数是六点六二六,电子电量是一点六零二乘十的负十九次方库伦,真空中的光速是每秒三十万公里,这个宇宙中1+1=2。


就好像有人专门把这些参数调好了,就是为了给我们一个能孕育生命的宇宙似的,这似乎是一个被“微调”而成的宇宙。


多重宇宙解释了这一问题:绝大多数平行宇宙都是一片荒芜和死寂,没有生命存在。但依然有一些宇宙的条件正好适合孕育生命,而我们正好生活在这样的宜居宇宙中


最后,第二层多重宇宙是永恒爆胀理论的一个逻辑结论,我们并不能百分百确定爆胀是永恒的,甚至不能确定暴胀有没有发生过。在今后的几年里,我们有可能获得更多关于暴胀的证据,有的可能支持它的存在,有的可能反对。


在这一切确定之前,面对多重宇宙的问题时,我们只能选择相信,或是不相信,你相信多重宇宙吗?

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平行世界一般是指在我们的宇宙之外还可能存在的与我们所认知的宇宙类似的其他宇宙。包括了一切存在和可能存在的事物:所有的空间、时间、物质、能量以及描述它们的物理定律和物理常数。多元宇宙所包含的各个宇宙被称为平行宇宙,也称平行世界、平行时空、平行次元和代替宇宙。
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