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史蒂芬·霍金最后的研究報(bào)告討論了多元宇宙 暗示多元宇宙數(shù)量有限

2018-05-15 11:47:08 來源: IT之家

據(jù)國外媒體報(bào)道,我們的宇宙是獨(dú)一無二的嗎?從科幻故事到科學(xué)事實(shí),有一個(gè)概念表明,除了我們所在的宇宙空間之外,還有其它的宇宙空間存在

據(jù)國外媒體報(bào)道,我們的宇宙是獨(dú)一無二的嗎?從科幻故事到科學(xué)事實(shí),有一個(gè)概念表明,除了我們所在的宇宙空間之外,還有其它的宇宙空間存在。你一生中所做的一切,都是在交替現(xiàn)實(shí)中完成的。這個(gè)概念被稱為“平行宇宙(parallel universe)”,是多元宇宙天文理論的一個(gè)方面。

▲我們的宇宙可能處于一個(gè)宇宙泡沫網(wǎng)絡(luò)之中,其它宇宙可能具有不同的物理法則,它們之間沒有關(guān)聯(lián)。

這種概念曾出現(xiàn)在漫畫書、電子游戲、電視和電影作品中。例如:電影《吸血鬼巴菲》、《星際迷航》、《神秘博士》和《數(shù)碼寶貝》中均有關(guān)于平行宇宙概念的延伸(在這篇文章最后,有關(guān)于平行宇宙更完整的科幻劇和小說目錄)。

事實(shí)上,有許多證據(jù)表明平行宇宙的真實(shí)存在。首先,平行宇宙概念的深入研究有助于我們更好地理解我們宇宙的起源。

多元宇宙支持論

大約137億年前,簡單地講,我們宇宙中所知曉的一切事物都源自一個(gè)無限小的奇點(diǎn)。依據(jù)大爆炸理論,一些未知因素觸發(fā)導(dǎo)致奇點(diǎn)在三維空間中不斷擴(kuò)大和膨脹,伴隨著最初膨脹的巨大能量冷卻,光線開始閃爍出現(xiàn)。最終,較小的宇宙粒子形成,之后它們結(jié)合在一起逐漸形成現(xiàn)今觀測到的天體,例如:星系、恒星和行星。

多元宇宙存在的一個(gè)較大問題是:我們是唯一的宇宙嗎?基于我們當(dāng)前的技術(shù),我們在宇宙中的觀測非常有限,因?yàn)橛钪媸菑澢?,我們?nèi)缤硖幉A~缸之中,無法觀看到“魚缸”之外的世界(前提是存在多元宇宙)。

目前至少有5個(gè)理論證實(shí)多元宇宙存在的可能性:

1、“無限宇宙”。我們并不知道時(shí)空的真實(shí)外形,一個(gè)顯著理論是宇宙是扁平的,并且永遠(yuǎn)持續(xù)存在,這暗示著許多宇宙存在的可能性。但是考慮到這個(gè)問題,宇宙很可能重復(fù)復(fù)制,因?yàn)閮H能通過一些方式組合在一起。

2、“泡沫宇宙”。另一個(gè)多元宇宙理論來自于“永恒膨脹理論(eternal inflation)”?;谒蛩勾髮W(xué)宇宙學(xué)家亞歷山大·維蘭金(Alexander Vilenkin)的觀點(diǎn),當(dāng)整體觀看時(shí)空時(shí),一些太空區(qū)域正在停止膨脹,這些區(qū)域就像大爆炸膨脹之后的宇宙空間。然而,另一些太空區(qū)域仍繼續(xù)膨脹變大,因此如果把我們的宇宙想像成一個(gè)泡沫,它正好位于空間泡沫宇宙網(wǎng)絡(luò)之中。該理論有趣之處在于,其它宇宙可能具有不同的物理法則,因?yàn)樗鼈冎g沒有關(guān)聯(lián)。

3、“子宇宙”。或許多元宇宙可以遵循量子力學(xué)理論(亞原子粒子行為),作為“子宇宙”理論的一部分。如果你遵循概率論法則,將表明你做出每個(gè)決定的結(jié)果,都會有相應(yīng)的宇宙空間。因此在一個(gè)宇宙中,你前往中國工作,而在另一個(gè)宇宙空間,或許你的“替身”正在路上,“替身”的飛機(jī)將著陸在另一個(gè)地方,之后決定留下來……。

4、“數(shù)學(xué)宇宙”。另一個(gè)解釋多元宇宙的可能性理論是科學(xué)家正在探索的“數(shù)學(xué)宇宙”,簡單地講,以數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)解釋宇宙形態(tài),可能改變?nèi)藗儗τ钪娴恼J(rèn)知,之前由于人們所棲息宇宙的限制,會對宇宙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生片面認(rèn)知。“數(shù)學(xué)宇宙”理論提出者、美國麻省理工學(xué)院馬克斯·泰格馬克(Max Tegmark)稱,以數(shù)學(xué)理論描述宇宙完全不受到人們主觀意識的束縛影響,我認(rèn)為存在著與人類相獨(dú)立的宇宙空間,它將繼續(xù)存在,即使沒有人類。

5、“平行宇宙”。最后但同樣重要的理論是“平行宇宙”,該理論認(rèn)為宇宙是扁平的,構(gòu)成多元宇宙的粒子數(shù)量可能限定在10^10^122種可能性,因此有無數(shù)個(gè)宇宙碎片,其中的粒子排列必須無限次地重復(fù)。

在史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)去世之前,他最后的研究報(bào)告也討論了多元宇宙。這篇研究報(bào)告發(fā)表在他死亡前幾個(gè)月。他曾在英國劍橋大學(xué)深入討論了這個(gè)理論,他說:“我們并非處于一個(gè)單一、獨(dú)一無二的宇宙,但是我們的研究暗示多元宇宙的數(shù)量有限的,很可能形成更小等級的宇宙。”

反對平行宇宙的觀點(diǎn)

然而,并不是任何人都同意平行宇宙理論。2015年,天體物理學(xué)家伊桑·西格爾(Ethan Siegal)曾在一篇研究報(bào)告中稱,時(shí)空可能永遠(yuǎn)停留在理論階段,但是關(guān)于時(shí)空的觀點(diǎn)也存在著局限性。

關(guān)鍵的問題在于宇宙的年齡不足140億年,因此依據(jù)我們宇宙的年齡,證明宇宙并非無限的,而是有限的。這將(簡單地)限制粒子重新排列的可能性數(shù)量,令人遺憾的是,你的“替身”可能不會很多。

同時(shí),宇宙最初膨脹是以指數(shù)級進(jìn)行的,因?yàn)閷τ诳臻g自身而言存在大量能量。西格爾指出,但是隨著時(shí)間的推移,宇宙膨脹顯著減緩,宇宙大爆炸時(shí)形成的物質(zhì)粒子不會繼續(xù)膨脹。這意味著多元宇宙以不同速率膨脹,并在不同時(shí)間(或長或短)發(fā)生膨脹,這將減少了類似我們宇宙的可能性。

西格爾說:“即使不考慮基本常數(shù)、微粒和交互反應(yīng)無限可能數(shù)量值的問題,以及不考慮是否多重世界解釋實(shí)際描述物理真實(shí)性的問題,事實(shí)上,可能出現(xiàn)的結(jié)果是數(shù)量增長非常迅速,甚至超過了指數(shù)級增長,除非膨脹發(fā)生在一個(gè)真實(shí)無限大的時(shí)間范圍內(nèi),否則是不會出現(xiàn)相同的平行宇宙。”

但是西格爾并未將缺少其它宇宙作為一種局限,而是采用一種哲學(xué)理論觀點(diǎn),展示出宇宙獨(dú)一無二的重要性。他建議稱,做出這樣的決定,將是“無怨無悔”的。因?yàn)闆]有其它的現(xiàn)實(shí),可供你的夢想自由選擇,因此你是唯一做出這些選擇的人。

科幻劇中的平行宇宙概念

過去幾十年里,科幻電影電視作品中出現(xiàn)了平行宇宙概念,以下并非全部關(guān)于平行宇宙概念的科幻電影列表,而是大家耳熟能詳?shù)囊恍├印?/p>

美國漫威漫畫公司和DC漫畫公司曾專門將平行宇宙作為多元宇宙的一部分。在許多日本漫畫作品中,《數(shù)碼寶貝(Digimon)》、《七龍珠》、《音速小子》等作品中,穿插描述了其它星系的特征。

平行宇宙概念還出現(xiàn)在游戲之中,例如:《龍與地下城》、《英雄聯(lián)盟》、《格斗之王》和《塞爾達(dá)傳說》等。

《平原:多維度的浪漫》(1884年):這部科幻小說講述的是一個(gè)二維世界,其中包括:活著的幾何圖形(圓形、三角形和正方形等),以及其它宇宙空間(Lineland、Spaceland和Pointland)。這部科幻小說于2007年被改編成為一部電影。

《像上帝的男人》(1923年):這是小說家赫伯特·喬治·威爾斯撰寫的一部科幻小說,書中涉及到“paratime”時(shí)間機(jī)器和如何探索多元宇宙。

《納尼亞傳奇》(1950-1956年):這是克萊夫·斯特普爾斯·劉易斯撰寫的一部系列科幻小說,講述了幾個(gè)孩子在當(dāng)代人類世界和“納尼亞世界”之間穿梭生活的故事,在神秘的“納尼亞世界”里,動物會說話。之后這部系列小說拍攝成電影。

《星際迷航》:這部科幻劇出現(xiàn)了“鏡像宇宙(mirror universe)”概念,劇中人物角色非常殘忍和好戰(zhàn)。2009年,這部科幻劇被拍攝成電影,還是以上世紀(jì)60年代原型人物為主,電影中出現(xiàn)了交替宇宙的概念。

《黑暗塔》:這是美國恐怖小說家史蒂芬·金撰寫了的一部系列小說,他從1982年就開始撰寫,書中講述“穿行者”通過入口可以抵達(dá)黑暗塔的不同層,相當(dāng)于抵達(dá)另一個(gè)“平行地球”。2017年根據(jù)小說劇情改編拍攝成電影。

《回到未來》(開始于1985年):這部系列科幻電影講述了麥克弗爾家庭成員的冒險(xiǎn)經(jīng)歷,他們分別穿越到了1885年、1955年和2015年。

《黑暗材料》:這部系列科幻小說是由菲利普·普爾曼撰寫的,講述一些孩子在多元世界中穿越的故事。第一部《黃金羅盤》被改編成為電影,于2007年上映。

《推拉門》(1998年):是一部講述兩個(gè)平行宇宙的科幻電影,劇中抵達(dá)哪個(gè)平行宇宙主要取決于主角是否乘坐火車。

《時(shí)間軸》(1999年):作者是邁克爾·克萊頓,這部書講述了歷史學(xué)家穿越到了中世紀(jì),書中主要提到時(shí)間旅行,但也提及多元宇宙概念。根據(jù)該書內(nèi)容改編的電影于2003年上映。

《死亡幻覺》(2001年):這部電影講述了一個(gè)高中生發(fā)現(xiàn)面對的各種各樣的幻象,他試圖找出每種幻象所代表的真實(shí)含義。

《長地球》:這是特里·普拉切特和斯蒂芬·巴克斯特合著的小說,書中討論了平行宇宙概念,它可能與地球世界相同。

《異物》(2016年至今):這是一部科幻恐怖劇,劇中從一個(gè)小男孩在小鎮(zhèn)上失蹤的調(diào)查開始,劇中出現(xiàn)了一種叫做“顛倒(Upside Down)”的交替維度世界。

關(guān)鍵詞: 霍金 史蒂芬

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