什么是平行宇宙平行宇宙的研究(2)
梅爾西尼-霍頓博士為主的研究小組認(rèn)為這是另一個(gè)宇宙存在的證據(jù)，根據(jù)弦理論預(yù)言，宇宙之外還存在其他宇宙，每一個(gè)宇宙都擁有獨(dú)特的物理屬性。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為冷斑的出現(xiàn)與宇宙膨脹有關(guān)，作為引力長(zhǎng)程作用的結(jié)果，宇宙中出現(xiàn)了大型空洞，之前觀測(cè)到的大空洞出現(xiàn)在北半球的天區(qū)，科學(xué)家預(yù)測(cè)在南半球天區(qū)也存在一處巨大的冷斑，但是研究小組認(rèn)為宇宙空洞的出現(xiàn)存在隨機(jī)性。
根據(jù)普朗克探測(cè)器的數(shù)據(jù)，梅爾西尼霍頓博士認(rèn)為自己的假設(shè)已經(jīng)被證明，在人們所處的宇宙之外還存在更多的平行宇宙，由于這些宇宙的存在，導(dǎo)致了背景輻射的異常，這一切都體現(xiàn)在宇宙學(xué)理論無法解釋的冷斑時(shí)空中。隸屬于歐空局的普朗克空間望遠(yuǎn)鏡具有非常高的觀測(cè)精度，其繪制的精確CMB圖像為科學(xué)家打開了一扇通往另一個(gè)時(shí)空的大門。
據(jù)《星期日泰晤士報(bào)》稱，劍橋大學(xué)理論物理學(xué)教授馬爾科姆·佩瑞認(rèn)為，該發(fā)現(xiàn)有極高的可能來佐證“多重宇宙”的存在。他的同事天體物理學(xué)教授喬治·埃弗斯塔西歐對(duì)此也表示支持：“多重宇宙的論調(diào)現(xiàn)在聽起來仍然讓有些人感到怪異，這情況就像當(dāng)年大爆炸理論的提出一樣。不過，現(xiàn)今我們已經(jīng)掌握了有力的證據(jù)，這必將徹底改變?nèi)藗儗?duì)于宇宙的認(rèn)知。”
理論進(jìn)展
2014年10月31日，物理學(xué)家稱，“平行宇宙”的確存在，給不同版本的“我們”提供生存空間。不僅如此，平行宇宙之間還會(huì)相互影響，所以才會(huì)出現(xiàn)微觀層面種種奇怪的物理學(xué)現(xiàn)象。澳大利亞格里菲斯大學(xué)和美國(guó)加州大學(xué)學(xué)者聯(lián)合提出上述理論。他們認(rèn)為，平行宇宙不僅存在，而且相互影響，并非各自獨(dú)立地發(fā)展變化;而相互作用，恰好能夠解釋微觀物理研究發(fā)現(xiàn)的粒子奇怪的反應(yīng)。
格里菲斯大學(xué)物理學(xué)教授霍華德·威斯曼說：“大概在1957年左右，量子物理學(xué)界出現(xiàn)了平行宇宙的想法。照此推斷，量子測(cè)量每進(jìn)行一次，一個(gè)宇宙就會(huì)產(chǎn)生出新的分支宇宙。所以就產(chǎn)生了無數(shù)的可能性——在有的宇宙里，隕石沒有砸中地球，恐龍們幸存下來。再換一個(gè)宇宙，澳大利亞就成了葡萄牙人的殖民地了。
此前，學(xué)者休·埃弗雷特發(fā)現(xiàn)量子粒子能夠同時(shí)擁有兩種不同的狀態(tài)，因此提出了粒子以不同狀態(tài)在不同世界同時(shí)存在的理論。按照這一理論，粒子在兩種狀態(tài)、兩個(gè)世界之間不必二選其一，而是可以二者兼得。威斯曼和同事們認(rèn)為，人們所處的宇宙不過是浩如煙海的眾多的宇宙中的滄海一粟。這些宇宙同時(shí)存在，有的和人們所在的宇宙相似，有的則大不相同。威斯曼還表示，比較“靠近”的宇宙會(huì)相互排斥，增加相互之間的差異。
2015年，西班牙《趣味》月刊1月號(hào)報(bào)道，該領(lǐng)域最權(quán)威的兩大專家、物理學(xué)家安德烈·林德和阿蘭·古思認(rèn)為，即便存在其他的宇宙，也是在離我們非常遙遠(yuǎn)的空間，我們永遠(yuǎn)不會(huì)與其發(fā)生接觸;他們的同行保羅·J·斯坦哈特和尼爾·圖羅克擇堅(jiān)持認(rèn)為平行宇宙存在于不同的時(shí)間點(diǎn);而馬克斯·特格馬克和已故科學(xué)家丹尼斯·夏默則認(rèn)為其他的宇宙與我們所在的時(shí)空是徹底遠(yuǎn)離的。
平行宇宙的理論爭(zhēng)議
針對(duì)平行宇宙的主要爭(zhēng)論在于，它們很浪費(fèi)并且很離奇，來依次考慮這兩點(diǎn)。首先，平行宇宙理論很容易被奧卡姆剃刀原理所攻擊，因?yàn)樗鼈兗僭O(shè)了其他宇宙存在，而人們卻永遠(yuǎn)觀測(cè)不到。為何自然在本體上如此浪費(fèi)，并沉溺于這些多到無窮無盡的不同世界，但這一點(diǎn)也可以反過來支持平行宇宙。當(dāng)人們覺得自然過于浪費(fèi)時(shí)，人們到底是在困惑關(guān)于它浪費(fèi)的哪一點(diǎn)，顯然不是“空間”，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的平坦宇宙模型中無限的體積并沒有引起這樣的反對(duì)。也不是“物質(zhì)”或“原子”——理由相同，一旦已經(jīng)浪費(fèi)了無限的東西，誰在乎再浪費(fèi)多點(diǎn)呢。所以，這種令人困惑的“浪費(fèi)”倒不如說是一種簡(jiǎn)化，它減少了說明所有這些不可見世界所需的信息量。然而，正如泰馬克詳細(xì)討論過的那樣，整個(gè)集合往往要比集合中的單個(gè)元素簡(jiǎn)單得多。例如，一個(gè)普通整數(shù)n的算法信息內(nèi)容在 量級(jí)上，這就是將它用二進(jìn)制寫出來所需要的比特?cái)?shù)。然而，所有整數(shù)的集合，1、2、3、…，只需要寥寥幾行計(jì)算機(jī)程序就能生成，所以整個(gè)集合的算法復(fù)雜度要遠(yuǎn)小于其中某個(gè)整數(shù)。同樣，愛因斯坦引力場(chǎng)方程的全部理想流體解的集合，算法復(fù)雜度要遠(yuǎn)低于其中某個(gè)特解，因?yàn)榍罢咧恍枰苌賻讉€(gè)方程就能描述，而后者要求在某個(gè)超曲面指定大量的初始數(shù)據(jù)。不嚴(yán)格地說，當(dāng)人們把注意力局限在一個(gè)集合中的某個(gè)特定元素上時(shí)，表觀信息的內(nèi)容增加了，卻失去了將所有元素考慮進(jìn)來時(shí)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)在的對(duì)稱性和簡(jiǎn)單些。在這個(gè)意義上，更高層的平行宇宙具有更低的算法復(fù)雜度。從通常宇宙升到第一層平行宇宙，就不再需要指定初始條件，升到第二層，就不需要指定物理常數(shù)，到了包含所有數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的第四層平行宇宙，本質(zhì)上就不存在算法復(fù)雜度了。只有從青蛙視角，從觀測(cè)者的主觀感覺來看，才有那些信息富余和復(fù)雜性。可以證明，平行宇宙論要比只取一個(gè)集合元素作為物理存在的單個(gè)宇宙理論經(jīng)濟(jì)得多。
第二個(gè)普遍的抱怨是，平行宇宙太離奇了。但這個(gè)反對(duì)多半來自審美上，而非科學(xué)上的考慮，然而正如上面提到的，這個(gè)意見只有在亞里士多德的世界觀中才有意義。在柏拉圖模型中，如果鳥的視角和青蛙視角足夠不同，很可能看到的是，觀察者會(huì)抱怨正確的TOE如此離奇，而每個(gè)跡象都說明這正是人們所處的情形。人們所感到的離奇也沒有什么好大驚小怪的，因?yàn)檫M(jìn)化只賦予了人們對(duì)日常物理的直覺，能夠使人們遠(yuǎn)古的祖先生存下來。但由于有了智慧和創(chuàng)造，人們已經(jīng)比只有一般內(nèi)部觀點(diǎn)的青蛙視角稍微多窺見了一些東西，可以確信的是，人們?cè)诔鋈祟愒颊J(rèn)知的任何地方到遭遇了奇異現(xiàn)象：高速(鐘慢效應(yīng))、小尺度(量子粒子能同時(shí)存在于好幾個(gè)地方)、大尺度(黑洞)、低溫(能向上流的液氦)、高溫(碰撞粒子能改變身份)，等等。所以，物理學(xué)家大體上已經(jīng)接受了，鳥的視角和青蛙視角是很不相同的。量子場(chǎng)論的一個(gè)現(xiàn)代流行觀點(diǎn)是，標(biāo)準(zhǔn)模型也僅僅只是一個(gè)有效的理論，是另一個(gè)還沒發(fā)現(xiàn)的理論的低能極限，而后者與舒服的經(jīng)典概念相去甚遠(yuǎn)(例如，包含十維的弦)。許多實(shí)驗(yàn)學(xué)家已經(jīng)對(duì)這么多“離奇”(但重復(fù)性很好)的結(jié)果感到麻木了，他們簡(jiǎn)單地接受了“這個(gè)世界就是一個(gè)比人們?cè)氲氖澜绺x奇”這樣的觀點(diǎn)，然后埋頭繼續(xù)計(jì)算。
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