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多重宇宙是科学还是迷信

2022-09-03 17:50:00 1017

摘要:你养的一只宠物不幸死去,伤心之际有朋友安慰你:那宠物还在平行宇宙中快乐地玩耍着。你的女神拒绝了你的表白,而平行宇宙中你或许和你的偶像结婚了,并幸福地生活在一起。刚才的描述在近些年的一些文学作品、影视作品中经常能够见到,另一个宇宙的名字有时候...

你养的一只宠物不幸死去,伤心之际有朋友安慰你:那宠物还在平行宇宙中快乐地玩耍着。你的女神拒绝了你的表白,而平行宇宙中你或许和你的偶像结婚了,并幸福地生活在一起。刚才的描述在近些年的一些文学作品、影视作品中经常能够见到,另一个宇宙的名字有时候叫平行宇宙,有时候叫平行世界。这样的概念听起来很玄乎,平行宇宙、平行世界到底是鬼神一样的迷信?还是真正的科学存在?

文学作品中的平行宇宙可以说是真的来自科学概念,只不过科学界中更多使用的是多重宇宙(Multiverse)这个概念。从名字中看,多重宇宙观念认为宇宙并非只有我们所生存的这一个,还有很多个宇宙和我们的宇宙并列存在着。在物理学中有很多重要的理论与多重宇宙有关,比如以下几个:

一、量子力学诠释

量子力学的态叠加原理指出,如果A和B都是体系的可能状态,那么A和B的线性叠加也是体系的可能状态。当对这个体系进行测量时,只能测量到体系可能状态的其中一种,而测量之前体系是处在几个状态的叠加态中。比如大名鼎鼎的薛定谔的猫,被困在箱子里的猫,在你打开箱子之前,猫处在活态和死态的叠加态。一旦你打开箱子对猫进行观察测量,观察测量到的就是活态和死态中的一种。

对于薛定谔的猫这个问题,多重宇宙理论认为在对猫进行观察测量时,宇宙发生了分裂,一个宇宙中的猫是活的,另一个宇宙中的猫是死的。根据多重宇宙的这种诠释,不仅猫会存在死活两个,也有数不清的你分布在不同的宇宙中,宇宙本身也是无数个。

二、宇宙膨胀理论

宇宙膨胀早就被观察所证实,目前我们能够观测到半径为460亿光年的宇宙,460亿光年之外什么样我们不知道。另外,按照广为接受的宇宙大爆炸理论,宇宙在大爆炸后不久经历了一段暴胀过程,这个暴胀可以孕育出多重宇宙。

根据量子的不确定性,暴胀在时间和空间上不可能是均匀的。宇宙中不同位置所经历的暴胀在持续时间及暴胀倍数上可能有极大的差异,也许在某些区域暴胀仍然没有停止。暴胀可以形成很多尺度远远大于我们现在的可观测宇宙的大泡泡,而我们的可观测宇宙只是处在其中的一个小泡泡中。暴胀会导致不同区域所演化出的宇宙有很大的不同,我们现在的物理规律可能在那些宇宙中就不成立了。

三、弦理论

宇宙中发现了四种基本相互作用力,其中的弱相互作用力、电磁相互作用力、强相互作用力已经统一到一个框架中,剩下万有引力还没有和其他三种力统一到一起。弦理论有望将万有引力和其他三种力统一到一起,根据弦理论可以自然而然地推出我们的宇宙之外还有其他宇宙,弦理论的一个重要标志就是宇宙中存在很多宇宙。

弦理论曾经有不同版本,不同版本间有很大的分歧。弦理论将10维时空中多余的6维空间卷缩为卡拉比-丘流形,爱德华·威腾给出的11个维度的M理论表明不同的弦理论只是不同限制条件下的特殊情况。按照弦理论,有无数的复杂形状的卡拉比-丘流形,每一个几何形状会对应着不同的物理规律。我们的宇宙到底与哪个相对应几乎是不可能找到的,有我们的宇宙也就有数不清的其他宇宙。


尽管有不少物理学家坚信多重宇宙是存在的,然而他们也很清楚目前多重宇宙还不能作为一个科学定论。多重宇宙目前无法观测到,也无法用实验证实存在。不论是哪种理论,都无法给出可操作的预言。也不像夸克那样,虽然永远找不到孤立的夸克,但是能够通过其他现象分析出夸克的真实存在。多重宇宙目前看只是一个科学概念,最多是科学假说,还没有到达真正理论的地步。

不论是概念、猜想、假说、还是理论,科学界对多重宇宙的分析探讨完全是遵照科学的流程,也正是因为没有确定多重宇宙的真实存在,多重宇宙并没有被科学界当作是科学。同样的原因,弦理论、超弦理论也没有被当作科学。

而当多重宇宙这个概念跨出了科学的范围,则有可能给人产生误导,甚至滋生出鬼神一样的迷信。从文学作品、影视作品中见到的平行世界、平行宇宙、多重宇宙,还是直接把它当文学作品好。

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