我们的宇宙很奇怪,奇怪到只要我们去思考一些终极问题,就会发现这个世界是虚幻的。比如宇宙诞生之前是什么,按照大爆炸理论,宇宙起源于无,那无中生有 这件事就让人感到前所未有的荒唐,宇宙的诞生既然都这么无理,那宇宙中的法则再怎么荒唐也不足为奇了。
宇宙之外是什么,这一猜想就衍生出多元宇宙的假说。
目前关于多元宇宙有很多假设,文章将从8个维度解释人类目前对多元宇宙最全面的认知。
第一层:无穷宇宙理论
无穷宇宙理论也是目前最流行,最被认可的学说,因为这是一种朴素的观念。认为宇宙是无限大的。
可观测的宇宙只是宇宙的一小部分。如今可观测宇宙的半径之所以是465亿光年,是由于宇宙的年龄和膨胀速率决定的。
宇宙起源于138亿年前,宇宙诞生早期的光子会随着宇宙暴涨一同运动,如今这些光子已经被甩到可观测宇宙之外,这些光子还没有足够的时间能够抵达地球。在未来,这些光子可能会抵达地球,到那时,人类可观测到的宇宙也会变大。现如今的宇宙还在加速膨胀,这可能是暗能量引起的。假设宇宙一直膨胀下去,那么在距离地球620亿光年远的地方,宇宙膨胀速度就恰好超过光速。那么620亿光年之外的宇宙我们也就再也看不到了。
但是620亿光年外可能还是宇宙,只不过就不会和我们所处的可观测宇宙发生因果关系了。至于可观测宇宙之外是什么,麻省理工学院天文学家,马克斯•泰格马克通过质子配置可能出现的模式总数推断出,在10∧10∧118米的地方,所有原子会重构成与可观测宇宙相同的模式。也就是说,在可观测宇宙之外很远的地方可能依旧存在另一个地球,这个地球上的历史,文明和人类的发展史都是一样的。也就是说,在可观测宇宙之外依旧存在一个你和我。
第二层:双宇宙理论
这是由于正反物质不对称性衍生出来的双宇宙模型。物理学家发现在宇宙大爆炸之初,正物质和反物质数量是完全对应的,但由于某种未知的原因,反物质数量明显骤降,导致正物质多于反物质,由于正物质没有足够的反物质可以与其湮灭,所以就多余出来了,由这些多余出来的正物质才演化出如今的宇宙。在双宇宙模型中,物理学家认为,消失的反物质会和正物质组成一个镜像世界,也就是说,在另一个宇宙中,反物质多于正物质,另一个宇宙是由反物质主导的孪生宇宙。
第三层:泡沫宇宙理论
这一理论认为,每一种宇宙就相当一种泡泡,不同的泡泡宇宙里面也有着不同的物理参数,可能在有的泡泡宇宙里面,斥力反而是宇宙的主宰,不同泡泡宇宙之间也会撞击形成新的宇宙,而撞击产生的新宇宙,就是一次宇宙大爆炸。这种理论也很好的解释了宇宙大爆炸的由来。
第四层:大反弹理论
这一理论是根据循环量子引力理论推导而来的。并认为宇宙大爆炸只是宇宙循环的一个起点而已,在大爆炸的推动下,宇宙开始扩张,在暗能量的作用下,宇宙持续加速膨胀,之后暗能量的作用开始衰减,直到消亡,宇宙又在引力的作用下开始收缩,回到奇点上。之后,宇宙又开始大爆炸,然后循环往复。
在大反弹理论中,宇宙就是不断爆炸,膨胀,然后收缩的周期过程。按照这一理论,每一个人的人生也在不断的重复上演。宇宙就好像是一个弹簧不断震荡,每一个周期的宇宙可能就是上一个周期的平行世界。
第五层:多世界诠释
多世界诠释是一种热度十分高的平行世界理论,它主要是由于量子力学中的测量坍塌引发的推论。
在微观世界,我们知道粒子会处于量子叠加态,但是观测行为会破坏这种叠加态,导致其坍塌成某一个具体的状态。目前,量子力学最主流的学派也就是哥本哈根学派,对测量坍塌并没有过多的解释,而认为这只是一种客观现象。
这就导致其他流派的物理学家在这个问题上可以尽情施展拳脚,并且对测量坍塌的研究衍生出很多说法。最典型的说法就是多世界诠释。该理论认为,测量微观粒子的叠加状态导致其坍塌成具体的本征态,但其他的状态并没有消失,而是分裂出无数个平行宇宙,每一个宇宙分别均摊了叠加态中的一种状态。所以测量行为就是导致宇宙分裂成平行宇宙的开端。
对于这个理论,爱因斯坦并不好看,并且说到,我不能相信,仅仅只是因为看了它一眼,一只老鼠就使得宇宙发生了剧烈的改变。
第六层:m理论
我们知道,为了解释引力量子化,并且为了统一四大基本作用力。科学家借用了弦论的概念,并且认为是统一物理学的终极理论。而弦论还有很多问题没有解决,为了给弦论打补丁,最后又发展成超弦理论,而超弦理论还有五种版本。m理论就是将各种不同的超弦理论统一起来的理论。m理论一共有11个维度。
并且认为,宇宙中存在很多平行宇宙,不同的宇宙就是这11个维度不同的切片。我们所处的宇宙很有可能就是m理论描述的11维薄膜撕裂造成的。宇宙的最高维度一共有11个,不同维度之间也会碰撞产生不同的宇宙。
第七层:黑洞宇宙观
该理论认为,我们可观测的宇宙其实是巨大黑洞的内部,所以我们可观测宇宙的哈勃半径,其实就相当于这个黑洞的史瓦西半径。这个黑洞的视界,就是可观测宇宙的边界。而我们所处的这个黑洞宇宙,可能又是更大的一个黑洞的内部,就和俄罗斯套娃一样,无限循环下去,每一个宇宙又被更大的一层宇宙包裹着。
而连接不同宇宙之间的桥梁,就是爱因斯坦-罗森桥,也就是虫洞。而在这一理论中,宇宙大爆炸其实就是一个超大质量的白洞喷发产生的结果。
第八层:祖父悖论引发的平行世界
这也是一个十分经典的平行宇宙假说,虽然相对论禁止穿越到过去,但是现在仍有比较多的假说认为,穿越到过去是可行的,比如虫洞假说。
而一旦宇宙法则允许时空旅行,那么就会造成很多的悖论。最典型的悖论就是祖父悖论,如果一个人穿越到过去,并且杀死了年幼时期的祖父,那么他在本宇宙的时间线上就无法成立了,没有了爷爷,也就没有了爸爸,那么就没有了他,那么他又是怎么在后来穿越回去杀死自己的外祖父呢?
所以为了解释时空穿越的悖论,就只能假设杀死祖父的行为会导致宇宙分裂,分裂成两个不同的宇宙,在第一个宇宙中,它没有杀死自己的祖父,所以在这个宇宙中,它依旧是存在的,而在另一个宇宙中,他杀死了自己的祖父,那么在这个宇宙的中,也就不存在他了。
以上就是目前比较流行的八种平行世界理论。这些理论大多听起来都比较魔幻,我本人也不怎么相信。但是考虑到宇宙本身就很魔幻,特别是无中生有的大爆炸,所以平行世界理论听起来再怎么魔幻也不足为奇了。
在众多的平行世界理论中,我个人比较倾向泡泡宇宙学说,也就是说宇宙之外还有不同的宇宙,然后无限循环下去。因为这是一种最古朴,最符合常识的一种观念。人类对平行世界的认知大多处于猜想阶段,目前没有任何一种平行世界的理论,具有强有力的证据。可能在未来,我们会证实某一种平行世界的理论,毕竟已知圈越大,未知圈就更大。
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