宇宙也许有无数个,每一个宇宙里,都有属于自己的独特恒星、专属物理法则,这就是多重宇宙假说,它恰好能够解释当前物理学界面临的一系列问题,而且还是最简洁明了的解释方式,这些问题中有些带有哲学色彩,有些却又十分现实、具体。
首要且最核心的问题,就是所谓的人择原理。
我们所处的这个宇宙存在着好几个基本常数,只要其中任何一个发生一丝一毫的偏差,宇宙就会变得和我们如今认知的模样截然不同,根本无法孕育生命,到那时就连恒星都无法形成,更不用说行星了。
于是人择原理认为,宇宙其实有无数个,每个宇宙的物理常数都不尽相同,而我们只是恰好生活在这个适合生命存在的宇宙之中,毕竟如果我们诞生在其他那些不适合生命存活的宇宙里,就根本没有机会提出这些问题了。
其次是一个更为实际的难题,我们已知的四种基本作用力,分别是电磁力、强作用力、弱作用力以及引力,其中前三种,我们都已经找到了对应的媒介粒子,但引力却是一个例外,我们不仅没有发现引力对应的粒子,对引力本身的研究也还处于非常初级的阶段,说到底,我们对引力的了解依旧远远不够,甚至连相关问题都比答案要多得多。
不妨试想一下,会不会是引力子和其他粒子不一样,它能够自由穿梭于额外的空间维度?
正因为如此,我们在这个宇宙中才会觉得引力格外微弱呢?
除此之外,还有另一个令人着迷的谜团,那就是暗能量的本质,这种神秘的 “存在” 促使宇宙在过去 50 亿年间持续加速膨胀,也困扰了科学家们数十年之久,有一种假说认为,暗能量其实和其他宇宙对我们这个宇宙产生的引力作用有关。
而我们之所以找不到暗能量的源头,或许是因为它存在于可观测宇宙的范围之外,隐藏在宇宙地平线的另一端。
最后我们来探讨一个永恒的问题:在可观测宇宙的边界之外,究竟还有什么?
根据目前的观测数据,人类能观测到的最遥远的目标,位于所谓的 “最后散射面” 之上,距离地球大约 460 亿光年,但严格来说,这其实并不是真正 “存在” 的物理边界,就像我们常说的 “地平线” 一样,它并非真实存在的实体界线。
只不过当宇宙达到某一特定距离时,我们看到的,会是早期宇宙尚未变得透明、光线无法自由穿透的那个时代的模样,对于这个问题,最直观的答案或许是:在那个 “最后散射面” 之外,同样存在着恒星与银河。
但问题随之而来:我们真的能确定,那里的物理法则和我们所处的宇宙完全一致吗?
如果我们把 “物理法则适用的范围” 定义为我们的宇宙,那么只要那边的规则与我们不同,就可以被视作另一个宇宙。
不同的科学家,对多重宇宙的解读也各不相同,最常见的一种说法,是用漂浮在泳池里的皮球来打比方,这种观点认为,在一个我们目前尚无法用模型描绘的 “超空间” 中,存在着无数个宇宙,此外还有科学家提出了一种十分有趣的理论,叫做套娃型多重宇宙。
根据该理论,每当超新星爆发时,就会产生一个奇点,进而形成一个黑洞,而在这个黑洞内部,会孕育出一个拥有独立物理法则的全新宇宙,换句话说,我们所处的这个宇宙,其实是某个更大宇宙中的一个黑洞,而在我们的宇宙里,或许也存在着其他宇宙。这些宇宙会不断诞生、融合,最终随着时间的推移逐渐蒸发。
还有一种说法更加令人着迷,那就是循环宇宙模型,这种模型因为和传统定义中的多重宇宙不太一样,所以常常被称为 “大反弹” 理论。
接下来我们就来深入了解这个 “大反弹” 模型,近年来,针对这一理论的研究越来越多,相关的模型也日趋完善,简单来说,我们为什么会认为,有些宇宙和我们所处的宇宙是同时存在的呢?
虽然目前的观测结果显示,暗能量正在推动宇宙加速膨胀,但如果说,这种暗能量其实是一种 “动态场”,而且它的作用会随着时间的推移,从排斥转变为吸引,那又会怎样呢?如果事实果真如此,那么这个动态场就不会再让宇宙空间持续膨胀,反而会开始将其压缩。
但问题是,这种转变会在何时发生,没有人能够给出准确答案,它可能发生在数万亿年之后,那时所有恒星都早已熄灭,也有可能就在明天,最终这个过程会走向一个终点,也就是所谓的大坍缩,届时宇宙中的所有物质,甚至连宇宙空间本身,都会被再次压缩成一个奇点。
而就在这个奇点之中,一个全新的宇宙,将伴随着又一场 “大爆炸” 应运而生!
从纯理论的角度来看,这样的循环过程或许早已重复了无数次,未来也可能会永无止境地继续下去,而且每一次循环所诞生的宇宙,都有可能拥有截然不同的物理法则。
为什么会出现这种情况呢?
这就与所谓的真空状态有关了,这里所说的 “真空”,并非我们通常理解的、没有空气的太空,而是物理学中具有特定含义的真空,根据量子物理学理论,充斥着我们整个宇宙的量子场,实际上存在一个理论上的最低能量状态,这个状态被称为 “真正的真空”。
虽然我们目前还不知道这个最低能量值究竟是多少,但这并不是问题的关键,真正引人关注的是,我们这个宇宙所处的真空状态,很可能还高于那个最低能量点,这种情况,被称为 “伪真空”,我们的宇宙如今所处的 “伪真空” 基态,正是维持各项物理常数现有数值的关键所在。
而这个数值,很可能是在大爆炸的过程中确定下来的,如果这样的 “大爆炸” 已经发生过无数次,那么每一次诞生的宇宙,都可能拥有不同的伪真空能量,也就是不同的物理常数组合,这类多重宇宙理论,能够解释许多科学界的棘手难题。
首先,它有助于我们理解 “微调” 现象的成因。
如果宇宙的诞生与消亡,在时间的长河中已经重复了数百万、甚至数十亿次,那么在这无数种随机的物理常数组合之中,终究会出现一个恰好适合能够自我认知、并能意识到宇宙存在的智慧生命诞生的环境。
其次,我们也能据此理解,为什么直到现在,我们都没有找到其他宇宙存在的直接证据,因为那些宇宙,根本不在我们的观测视野之内,它们甚至不处于事件视界之中,而是被时间本身所隐藏。
到目前为止,我们对 “奇点” 的了解依旧十分有限,原因在于,根据现有的物理法则,无限的温度和无限的密度根本无法同时存在,二者本身就是相互矛盾的,更不用说在奇点出现之前究竟发生了什么,我们如今更是一无所知。
不过如果我们讨论的不是 “平行宇宙”,而是 “循环宇宙”,情况就会截然不同,说到底,我们至今无法解开大爆炸中那个奇点的谜团,不过是因为当前的科技水平与理论模型还不够成熟罢了,或许再过一段时间,我们就能逐一解开这些矛盾,真正窥见时间深处的那片未知领域!
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