多元宇宙真的存在吗?物理学家:接受了宇宙膨胀,多元宇宙就存在

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钢铁侠、蜘蛛侠、绿巨人……漫威从最初的超级英雄起源到复仇者联盟组建,再到终极反派大BOSS灭霸的“无限之战”,可谓是吸粉无数。很多人在好奇漫威还能拍哪个英雄时,漫威给出了答案——多元宇宙。从去年的《蜘蛛侠:英雄无归》,到今年的《奇异博士2:失控多元宇宙》,漫威又找到了ZQ密码。

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也许有些人会觉得这种“多元宇宙观”尽管场景非常壮观,但那些酷炫的电影特效,只不过是拿来唬人、骗小孩的一部科幻电影?但事实上,这系列的科幻题材,虽然的确参杂了一些毫无科学根据的内容,不过大部分是真的。一些科学家认为,如果你接受宇宙暴胀和量子物理学,那么多元宇宙就是真实的

在另一个宇宙有另一个你,你知道吗?

多元宇宙是一个极具争议的想法,但其核心是一个非常简单的概念,即我们的宇宙以及其中所包含的一切,只是一个更大结构的一小部分。这个更大的实体将我们可观测的宇宙封装为更大宇宙的一小部分,超出了我们的观测范围。整个结构(不可观测的宇宙)本身可能是更大时空的一部分,其中包括许多其他不连贯的宇宙,这些宇宙可能与我们居住的宇宙相似,也可能不相似。

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根据量子力学,爱因斯坦认为时间就像多条河流,有许多分支,每个分支会创造一个不一样的、五彩缤纷的平行现实时空。也就是说,在另一个世界,你可能有一个双胞胎弟弟,或者另一个世界的你是一个亿万富翁,只是你没有能力去感应到他的存在。

如果这是多元宇宙的想法,我们可以怀疑以某种方式知道它是否存在。毕竟,物理学和天文学是依赖可测量、实验或其他观察确认的科学。如果我们正在寻找存在于我们可见宇宙之外并且在其中没有留下任何痕迹的东西的证据,那么多重宇宙的想法似乎根本无法检验。

但无论我们通常看到、学习和理解什么,都是基于我们所拥有的经验。通常有一个很好理解的事件流,我们根据逻辑从中推断出一些推论。

例如,如果一个人站在我面前,我会推断他/她当时不在任何其他地方。然而,在微观层面上,两个或多个现实可能共存。例如,一个电子可能同时存在于“这里”和“那里”(通过实验证明)。著名的薛定谔猫的例子表明,如果猫与一个“这里”或“那里”要么杀死猫要么放过它的微观粒子耦合,猫可能同时是死的和活着的。

这些概念导致了这样一种想法(如果你愿意称之为推测),当宇宙诞生时,它也是一个微观实体。因此,它一定也有一百万种可能性共存。问题是那些其他可能性发生了什么?它们是否逐渐消失,取而代之的是我们看到的那个,或者它们都确实共存?我们不确定。

有多元宇宙的证据吗?

尽管一些物理学家提出我们的宇宙可能只是多个宇宙中的一个,但其他人说这不过是猜测。德国理论物理学家萨宾·霍森费尔德(Sabine Hossenfelder)表示:“相信多元宇宙概念在逻辑上等同于相信GOD。因此,它是Z教,而不是科学。”

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其实多元宇宙概念已经以一种或另一种形式存在了很多年。一些人认为这个概念源于休·埃弗里特三世(Hugh Everett III,1957 年)关于量子力学的多世界解释论文,他提出量子系统不会崩溃到一个现实世界,而是继续出现在不同的“世界”中。类似的想法后来以各种形式出现在宇宙膨胀和弦理论等理论中存在多个“真空”(宇宙的初始种子)。许多科学大拿,如美国理论物理学家伦纳德·萨斯坎德(Leonard Susskind)和安德烈·林德(Andrei Linde)似乎都证明了它的存在。

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ps:宇宙暴胀理论通常被视为大爆炸理论的延伸,它表明像原子一样小的宇宙在几分之一秒内膨胀到了宇宙的比例。换句话说,它经历了一段快速扩张并膨胀到难以置信的大尺寸。简而言之,宇宙在很短的时间内变得巨大。而这种快速膨胀不会同时在所有地方结束,它可能会在某些地区结束并在其他地区继续,这将导致永恒的膨胀,从而创造了许多其他宇宙。

那么有证据证明多元宇宙的存在吗?科学家认为,其实我们在这里的事实是最大的证据。虽然它没有任何证据,充其量是一个很大的问号。而且到目前为止,有数据支持这个宇宙是有限的观点,但没有一个数据支持这个观点是无限的。因此,如果宇宙是有限的,那么初始能量必须来自某个地方。而那个地方是一个很大的未知数。但如果它来自某个地方,那么我们可以推测在这个宇宙之外还有其他东西。

而多元宇宙实际上可能是什么,目前大概有以下几种观点:

一种观点认为与黑洞直接相关。当一个黑洞和其中的奇点被创造出来时,奇点最终会爆发并膨胀到另一个新的宇宙中。在黑洞消散之前,它一直与我们的宇宙相连。简单来说,每个黑洞无非是一个新宇宙的创造点。

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另一种观点认为我们的宇宙实际上是一个多元宇宙。宇宙在暴胀期间,整个时空中的速度并不均匀,我们的宇宙实际上是一个分割成多个部分的多元宇宙。这里又分2个子理论,一是永远保持这样的状态,二是当多元宇宙的最后一个最先进的部分结束时,一个新的大爆炸发生了,因此多元宇宙在一个无限循环中不断地自我更新。

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还有膜理论。每个宇宙实际上是一个外维度中的膜,存在未知数量的膜。那个时间和空间实际上并不是由大爆炸创造的。当这些膜中的两个相互碰撞时,大爆炸就发生了,在每一个中都产生了一个新的大爆炸。

还有数学宇宙的理论……

如果我们在一个多元宇宙中,不同的宇宙不应该相互作用吗?我们不会看到一些效果吗?

这是一个非常中肯的问题,没有每个人都能接受的明确答案。我们知道,微观系统确实同时存在于所有现实中,并且这些现实确实相互作用——干扰是一个流行词。然而,不知何故,当系统变大时,干扰就会消失,因为我们在日常生活中看不到它——可能是通过一种称为“退相干(俗称波函数坍缩效应)”的机制。

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随着宇宙的膨胀和增长,多元宇宙的许多世界(如果它们存在的话)是否已经足够退相干(经历退相干)在理论上尚不清楚。

结语:

上面胡说八道了很多,可能也没什么逻辑。但对于多元宇宙理论,你只需知道一点:如果我们认为量子物理学是对的,有一个受量子物理学支配的暴胀宇宙(在没有一个更好、更可行的宇宙暴胀理论出现之前),那么多元宇宙是不可避免的。

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