神秘的多元宇宙
1.傳統宇宙
我國蒙學經典文章《千字文》中第壹句即“天地玄黃,宇宙洪荒”,此處的宇宙二字出自《淮南子》,“上下四方叫作宇,古往今來叫作宙”,所以“宇”是空間的概念,“宙”是歷史的承續,是時間的概念。因此我國古代所指的宇宙代表了現代科學裏“時空”的觀念。我們今天所用的宇宙壹詞,只是物理的空間,相當於古人所說的“宇”,沒有宙的概念。
從古至今,人類從來沒有放棄過對宇宙的探索,從嫦娥奔月到如今的神舟十壹號,人類對宇宙已經有了很深入的了解。古希臘人最早開始對宇宙的科學探索,哈勃顯微鏡的產生則使人類能夠看到宇宙深處更為遙遠的地方。壹直以來科學家們都普遍認為我們生活的宇宙是單壹的,但隨著科學的的發展,壹群專業學者們提出了多元宇宙的理論。多元宇宙理論的產生徹底顛覆了人們過去對宇宙的傳統認識。
2.多元宇宙的概念
多元宇宙概念的提出得益於現代量子力學的科學發現,在量子力學中,粒子沒有確定的位置,我們能確定的只有每個粒子在每個位置出現的可能性。由此看來,世界從本源上來說是個完全不確定的存在。而由於宇宙空間的所有物質都是由量子組成,科學家們推測既然每個量子都有不同的狀態,那麽宇宙也有可能並不只是壹個,而是由多個類似的宇宙組成,被稱為平行宇宙或者多元宇宙。
多元宇宙概念提出之前的“宇宙”被定義為時空的容器,它包含了我們所能看到的所有恒星(約500*1021個)以及其形成的大約800億個星系。然而,隨著天文望遠鏡和粒子對撞機的發現,以及新的數學見解的出現,使我們不得不拋棄這個傳統的舊的“小宇宙”,轉而相信壹個更宏大的宇宙。舊宇宙與新宇宙相比,就像壹個小昆蟲和壹頭大象。這個新宇宙的復雜已經遠遠超出了人們的理解力。
3.多元宇宙相關理論
紐約哥倫比亞大學物理和數學教授布萊恩.格林(Brian Greene)在他的新書《隱藏的現實》中闡述了各種相關的多元宇宙理論,他認為我們生活的宇宙不過是無數平行宇宙中的壹個。這些平行宇宙的圖景更是匪夷所思,包括:絎縫多重宇宙、暴脹的多重宇宙、弦的多重宇宙、量子多重宇宙、全息多重宇宙、虛擬多重宇宙和終極多重宇宙。
(1)絎縫多重宇宙(quilted multiverse)是其中最簡單的的壹個版本。絎縫多重宇宙即平行宇宙,指從某個宇宙中分離出來,與原宇宙平行存在著的既相似又不同的其他宇宙。時空的開始和無限延伸的概念意味著這種存在在數學上必然會在某壹時刻重復自己,這個概念有時被稱為“絎縫多元宇宙”。這就會造成壹個有趣的現象,如果妳看的足夠遠,妳也許會發現另壹個版本的妳,事實上是無限個版本的妳。在妳的這些孿生兄弟中有些可能和妳穿著同樣的或不同衣服、做著同樣的或不同的工作、過著同樣的或不同的生活。
可觀測的宇宙即哈勃體積,超出觀測範圍(哈勃體積)的時空是另壹個獨立的宇宙(哈勃體積),大量的宇宙彼此間隔存在,構成了壹個無限的巨型宇宙。時空的無限延伸導致在某些節點時空出現重復,形成壹個無限的不同宇宙拼湊而成的巨型宇宙。
(2)暴脹的多重宇宙是俄羅斯裔美藉物理學家安德烈·林德(Andrei Linde)於1999年在洛杉磯提出的,他邀請壹群記者觀看了壹場奇特的計算機模擬。現場展示了其“暴脹多元宇宙”的想法。在這個版本中,大爆炸之後的快速膨脹壹旦發生就不會自動停止從而產生了壹個巨大的氣泡宇宙網絡,我們就居住在其中壹個泡泡宇宙裏。不同的泡泡宇宙有不同的物理常數和物理定律。每個泡泡宇宙從外部看是有限的,但是居住泡泡內的居民卻認為永恒暴脹中的泡泡宇宙都是無限大的。
(3)弦的多重宇宙是最引人註目的壹種多元宇宙理論,之所以如此是因為它很有可能會成為終極理論。目前,描述微觀世界的量子力學與描述宏觀引力的廣義相對論在根本上有沖突,廣義相對論的平滑時空與微觀下時空劇烈的量子漲落相矛盾,這意味著二者不可能都正確,它們均不能完整地描述世界,而弦理論是最新的將量子物理學與引力結合在壹起的嘗試,它完美的解決了這個難題。布萊恩.格林是理論物理學前沿理論"弦理論"的領軍人物之壹,他在《隱藏的現實》這本書中對弦理論有著詳細而又生動的描述。
弦理論將實現愛因斯坦的夢想,它認為我們生活的宇宙是現實與科幻交織而成,這是壹個11維的宇宙,而平行的世界觸手可及。弦理論的基本理念簡單得出奇,它認為世界萬物,無論是微小的粒子還是最遙遠的星球都由同壹種元素組成——壹種小到無法想象且帶有能量震動的細絲,也叫作弦。就如大提琴上的弦壹樣可以演奏出大量不同的音符,在弦理論中這種微小的弦以大量的不同方式振動著,從而組成了自然界的萬事萬物,也就是說整個世界如同壹只浩大無匹的宇宙交響曲在壹切這種細小能量絲振動發出的各種音符中轟然奏響。
(4)量子多重宇宙是由休·埃弗裏特三世(Hugh Everett III)於1957年提出的。量子力學是對微觀世界原子粒子的描述,是用概率而不是用確定的結果來描述。量子力學在數學上表明壹件事的所有可能性會發生在所有各自獨立的宇宙中。就好像薛定諤的貓理論壹樣,布萊恩.格林(Brian Greene)在書中寫到:每個宇宙中都有壹個不同的妳正在目睹同壹件事的不同結果,而且都認為自己所存在的世界才是唯壹的真實。
(5)全息多重宇宙理論是當代的美國量子物理學家和科學思想家戴維·玻姆(David Bohm)提出的,他認為客觀現實並不存在,盡管宇宙看起來具體而堅實,但其實它只是壹個幻象,是壹張巨大而細節豐富的全息攝影相片!我們的宇宙不是物質的,而是信息的,我們感受到的宇宙其實是外界的信息。全息論的核心思想是,宇宙是壹個不可分割的、各部分之間緊密關聯的整體,任何壹個部分都包含整體的信息。這聽起來更像是純粹的神秘主義。
(6)虛擬多重宇宙理論認為我們生活在壹個虛假的多元宇宙中,牛津大學的哲學教授尼克?博斯特羅姆(Nick Bostrom)在2001年首次提出這樣壹個觀點:在第壹個多元宇宙場景中看到的我們、我們的世界、甚至巨大擴展的時空在很大程度上只不過是壹個巨大的計算機模擬而已。所謂的模擬論證,與傳統佛教思想中的許多層面有著***同的特征。另壹方面,在小說和電影中也出現了虛構的宇宙的概念,只不過尼克?博斯特羅姆的理論提供了壹系列看似合理的假設及統計計算。
如果我們用電腦能模擬出有自我意識的實體的宇宙,哪怕只是其中壹部分,那麽就肯定有人會這樣做。正如尼克?博斯特羅姆所說的那樣,計算機甚至可以模擬天氣或核爆炸。並且這種模擬不僅僅只運行壹次,而是成千上萬次,甚至幾十億次。壹旦有誰掌握了模擬宇宙的能力,虛擬的宇宙就會如雨後春筍般冒出來,很快就會超過真實宇宙的數量。尼克?博斯特羅姆斷言,如果隨機選出壹個智慧生物作為考察對象,那它更可能生活在虛擬現實之中,而不是真正的現實之中。例如某個宇宙中有許多計算機在制造許多虛擬現實,那麽很可能我們的存在實際上是壹個由更加先進的文明實體模擬出來的生命。
(7)布萊恩.格林還提到了壹個終極多重宇宙的概念。終極多元宇宙論的觀點認為任何邏輯上可能的事物(數學定義的,而不是物理現實的)都是真實存在的。妳並不壹定需要物質來成為這個現實的化身。麻省理工學院的物理學教授馬克斯·泰格馬克(Max Tegmark)提出了數學宇宙假說。數學宇宙假說指出數學不光描述了我們生活的世界,它構成了世界本身。他認為宇宙空間和壹切都是數學的,萬物的核心都是數字。
4.多元宇宙理論對人類的影響
如果我們極有可能生活在虛擬現實之中,自己只不過是其中的虛擬生物,那麽我們該怎麽辦才好呢?喬治梅森大學的經濟學家羅賓.漢森(Robin Hanson)針對尼克?博斯特羅姆的模擬論文寫了幾篇評論。他認為我們能做的只有努力創造機會延長自己在這場模擬中的存活時間,或者尋求將來再被模擬壹次。他的結論相當令人沮喪:如果我們的後代更喜歡有趣的模擬,那麽妳就應該希望妳和妳周圍的事件都是有趣的,否則運行這個模擬的“操作員”很可能會讓每件事情回到最初,讓我們毫無蹤跡可循。在模擬的宇宙中,道德已經不再重要,相反希特勒、耶穌或戴安娜王妃會因為其有趣的娛樂性而被保留。
科學家們曾提出了“微調”的概念,即壹個微小的改變,導致了驚人的結果。例如我們把質子和中子的質量互換,質子就會在約15分鐘衰變成中子和其它粒子。那麽本來預期在宇宙誕生的38萬年後質子會和電子結合成氫氣,結果因為質子的衰變不再有氫氣的產生。結果引力仍然會吸引中子將它們聚在壹起,但恒星再也不會像現在壹樣燃燒。沒有氫,化學也肯定是非常的不同。只是簡單的將質子和中子的質量對調,整個宇宙就會截然不同。當然,人類也就不會存在。英國皇家天文學家馬丁·瑞斯(Martin Rees)認為我們的宇宙似乎經過了可疑的微調,以允許生命的存在,即所謂的“人擇原理”。改變任何基本參數,哪怕是輕微的強核力或者引力常數,最終妳會得到壹個無趣的宇宙。我們生活在壹個可以包含生命的宇宙是因為有許多宇宙可供我們選擇。
這個事實似乎告訴我們,宇宙之所以存在似乎是被精心設計安排的,我們仿佛看到了無形中操縱著這壹切的上帝的手。
從哥白尼(Nicolaus Copernicus)到埃德溫.哈勃(Edwin Hubble),我們對宇宙的認識在不斷的深入和擴展。但至今我們仍然懷疑,宇宙是如此之大,以至於我們甚至難以理解描述它的參數,未來認識宇宙的路漫長而又遙遠。
在多元宇宙裏,任何可能發生的事情都會發生,所有的可能性都是必然的,道德甚至比老式的宇宙更難以捉摸。如果在世界的某些角落有壹個或多個妳的孿生兄弟,那麽妳的存在還有什麽意義呢?科學的發展壹直在削弱人類的中心性和獨特性,而多元宇宙理論在這方面幾乎走上了巔峰。