平行宇宙:平行宇宙有四重,每一重都足夠燒腦……|自說自話的總裁

有人說,每當你做出一個選擇,宇宙就會分裂一次,出現兩個宇宙、兩個你。
如果你選擇了和她在一起,那麼在這個宇宙中,你將成為一個丈夫、一個爸爸。
而在另一個宇宙中,你沒有選擇她,你依舊是一個浪跡天涯的少年。
這兩個你、兩個宇宙都平行存在,你們永不相交。

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有人說,每當你做出一個選擇,宇宙就會分裂一次,出現兩個宇宙、兩個你。

如果你選擇了和她在一起,那麼在這個宇宙中,你將成為一個丈夫、一個爸爸。

而在另一個宇宙中,你沒有選擇她,你依舊是一個浪跡天涯的少年。

這兩個你、兩個宇宙都平行存在,你們永不相交。

你的人生在不停的選擇,宇宙也就在不停的分裂,於是,太虛當中就存在這無窮多個宇宙,以及無窮多個你……

萬一這些宇宙突然交叉了呢?

平行宇宙:平行宇宙有四重,每一重都足夠燒腦……|自說自話的總裁

無數的小說、電影、漫畫都設想過這種情節,甚至在現實生活中,我們也會突然有一種恍如隔世的穿越感。

平行宇宙真的存在嗎?

原來,物理學家的腦洞比我們還凶,他們從理論上演算出來了四重平行宇宙,我們上面說的僅僅是一重而已。

今天,我們就來聊聊平行宇宙的故事。


1979年·紐約

時間回到1979年,機場候機廳里,兩個青年人在聊著宇宙大爆炸之前的故事。

學長姓戴(Henry Tye Sze-Hoi),他說,你一定要注意從奇點到大爆炸那一瞬間的變化。

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物質如何形成,這個形成物質的過程,是否影響了宇宙的膨脹率。

好了,不多說了,我回趟中國,很快回來,等你的好消息。

學弟叫艾倫·古斯(Alan Guth),他送走了學長,一個人回到大學。

當時,宇宙大爆炸理論已經非常主流,它解釋了一個又一個物理之謎。

但偏偏無法解釋大爆炸自己。

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奇點為什麼會爆炸呢?爆炸的一瞬間究竟發生了什麼呢?

這就是艾倫·古斯和戴自海這兩個默默無聞的博士後正在研究的課題。

送走學長後,古斯一直演算到深夜,他準備好好調查一下膨脹率的問題。

夜,越來越深了,古斯算著算著,突然注意到方程中出現了一個近似值,他立刻構思出一種全新的物質形成方式,帶入方程,開始演算。

果然,這個演算結果和戴設想的一模一樣,宇宙的膨脹率正在以指數級飛速膨脹。

古斯從數學中找到了證據,在奇點中,引力會反轉。

奇點是被突然反轉的「反斥引力」所引爆的,古斯還在計算,字跡越來越潦草,心情越來越緊張。

直到最後一個數值算出來,古斯大腦一片空白,顫抖著寫下四個字——偉大發現(spectacular realization),又用線框框了兩遍。

原來,反斥引力可以讓分子那麼大小的空間,在十億分之一的十億分之一的十億分之一秒內,膨脹到整個銀河系的大小。

這就是奇點爆炸那一剎那發生的故事,接著,空間開始慢慢冷卻,分子開始形成,億萬年以後,恆星、星系慢慢形成,於是,宇宙產生了、銀河系誕生了、太陽系出現了,地球、人類也就一步步出現。

這整個過程到今天一共用了138億年,古斯把這個發現叫做暴脹(Inflation)。

宇宙大爆炸理論終於解釋了大爆炸本身。

古斯開始飛遍北美,一遍又一遍的演講自己的發現。

緊接著,科學家們計算出一個細思極恐的結果。


永恆暴脹

原來,沿著古斯的理論計算,就會發現,我們宇宙的膨脹永遠不會結束,它的體積是無限大的。

而我們又發現,宇宙的年齡是138億歲,這就意味著,宇宙膨脹的速度比光速要快很多。

我們只能看到無限宇宙當中,一個半徑為138億光年的圓球。

我們能看到最遠的東西,是138億年前發光的那些物質。

而通過計算,它們現在可能已經膨脹到了465億光年之外的地方。

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所以,我們實際可以觀察到的宇宙,是一個半徑465億光年的圓球。

在這之外,我們只知道,可觀測宇宙之外,有和我們宇宙一樣均勻存在的物質,其他的我們一概不知道。

於是,在這種邏輯推理下,第一重平行宇宙誕生了。

既然宇宙無限,那像我們這種半徑465光年的圓球就會有無限多個,在那裡會不會也演化一個宇宙、銀河系、太陽系、地球和人類出來呢?

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會不會在無窮遠的地方,坐著另一個我,正在講我這個我的故事呢?

邏輯上是存在的,因為,無窮就代表窮盡所有的可能性,不僅有另一個我,還有第三個我,他已經是世界首富。

第四個我正在被追殺,第五、第六、第無窮個我等等等等。

這些我被無窮尺度的空間間隔了,我們永遠不可能相交。

但是,什麼東西可以穿越無窮的空間呢?

呂洞賓說,元神和太虛是同一個東西,元神可以在夢中剎那間穿越九天九地。

看來,我們的想象力是連接無窮多個宇宙的唯一通道,隨便你怎麼想象,總之,無窮遠的地方,無窮多種可能性中,一定有一個和你想象得一模一樣的你。

有一位藝術家曾經做過這樣一個創作。

他把一小段沒有上色的三維模型,交給125位創作者,讓他們全憑想象力來填色。

結果,我們看到了一段這樣的絕美動畫。

這也許就是第一重平行宇宙真正的樣子吧,想象力就是無窮宇宙之間的通道。

再聯想到我們原來聊過,呂洞賓在夢中過完一生的故事,那個引導呂洞賓的老道,是不是也是用想象力的方法讓呂洞賓穿越到另一個平行宇宙中去了呢?

總之,這個第一重平行宇宙只存在於邏輯和想象當中,物理世界中永遠不可能與我們相交。

古斯的演講還沒有結束,這天,講台下一個小伙兒聽得入了迷,就像當年被老道忽悠的呂洞賓一樣。

他即將發現一個更驚人的秘密。


第二重平行宇宙

這個小伙兒叫做維金(Alexander Vilenkin),他發現了第二重平行宇宙的秘密。

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這天,維金沖涼衝了很久很久,他一直在琢磨古斯方程中的解,他意識到,古斯沒有回答一個問題,那就是奇點為什麼會爆炸,爆炸之前的方程解在哪裡?

維金的腦海中在瘋狂計算,涼水不停的淋下來,他看到洗浴液的中緩緩上升的氣泡。

他突然衝出淋浴房,在玻璃的哈氣上寫下一個方程解。

原來,不僅暴脹是永恆的,大爆炸也是永恆的,方程中顯示,大爆炸每時每刻都在發生。

也就是說,永恆膨脹的宇宙,在太虛中還有無限多個,就像沐浴液的氣泡一樣,它們彼此獨立,也有可能彼此碰撞。

維金興奮的發抖,他在草稿紙上一遍又一遍的演算自己的推論,完美吻合,毫無錯誤。

維金看著演算結果,想到了很多往事,自己本來是一個少年天才,在俄羅斯讀本科的時候就被克格勃選中,但陰差陽錯,他又被組織除名,變成了一個建築工,渾渾噩噩好年,最後才以猶太難民的身份來到美國。

這次,他這顆金子終於要發光了,這個發現將會閃瞎所有人的眼睛。

維金精心打扮了一番,他決定去拜訪古斯,拿著自己的計算結果,和他分享這個發現。

結果,古斯聽著聽著,竟然睡著了。

古斯說,你這個想法太誇張了,以至於我們觀測不到任何證據,科學需要證據,但你的想法無法驗證。

維金壓著火兒說,你的想法不也沒有證據嗎?

古斯說,很快就會有了。


1989年·NASA

10年後,NASA發射了宇宙背景探測者衛星(Cosmic Background Explorer satellite)。

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按照古斯的計算,如果我們把夜空中的月亮、星星全部去掉,我們會看到什麼?

是漆黑一片嗎?

顯然,這只是肉眼的感覺,在這片漆黑中,其實還有很多肉眼不可見的微波。

這些微波,就是宇宙大爆炸那一瞬間,物質剛剛形成時留下來的光線,也就是我們這個一重宇宙的全部背景,或者說,我們宇宙465億光年外的蛋殼兒。

古斯算出了一個背景圖。

果然和NASA衛星拍回來的實際圖一模一樣。

古斯的暴脹理論被證實,我們這個永恆暴脹的宇宙,在邏輯上確實有無窮多個和我們一樣,半徑465億光年的蛋殼兒小宇宙。

但維金說的,太虛當中,無限多個永恆暴脹的泡泡宇宙,它的證據又在那裡呢?

直到2001年,NASA發射了更精准的WMAP衛星,他拍回來的宇宙背景中出現了一個神秘的亮點。

有人說,這是另一個宇宙泡泡與我們這個宇宙泡泡碰撞的證據。

但一切都還在研究中。

維金和古斯會面以後,他將自己的發現鎖進了抽屜。

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他也認為,這個荒誕的想法,沒必要在堅持了。

但同時,遠在俄羅斯,還有一個小伙兒安德烈·林德(Andrei Linde)也在這個時候,算出了與維金相同的解。

安德烈,聽名字就比維金更俄國,更暴躁。

他在被拒絕後,沒有選擇妥協,而是把自己的論文印了一沓又一沓,到處郵寄,到處發放。

目的只有一個,不能讓第二重宇宙的發現被埋沒,雖然沒有證據,但他堅信,這是真相,證據遲早會出現。

果然,到了2018年,安德烈、維金、古斯,三人共同獲得了卡林加獎,學界認可了他們對暴脹理論的貢獻。

雖然,第二重泡泡宇宙,至今都還沒有實錘的的證據,但越來越多的科學家選擇支持暴脹理論,認為第一、第二重平行宇宙都有可能存在。

這當中就包括著名的物理學家霍金。

同時,反對的聲音也重來沒有停止過,比如霍金,就在自己人生的最後一篇論文中公開反對永恆暴脹,他認為,宇宙不是無限大,暴脹有一個平滑的終點。

這也就相當於,霍金在最後一刻反水了,他否認第一重平行宇宙的存在。

但第二重平行宇宙,至今還沒有任何觀測證據,完全存在於方程解中,它究竟是個什麼樣呢?


第二重平行宇宙的樣子

其實,早在愛因斯坦的年代,第二重平行宇宙,就出現在了相對論的方程解當中。

愛因斯坦在他晚年,遇到了一個曠世奇才——哥德爾。

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哥德爾解出了一個存在時間閉環的宇宙。

也就是說,這個宇宙的外星人可以輕鬆的穿越時空。

但這個宇宙在哪裡呢?

極有可能,就在另一個宇宙大爆炸的泡泡當中。

因為,大爆炸後,每個宇宙的基本物理參數都是有差別的。

比如,我們這個宇宙中,光速快得要死,但另一個宇宙中,光速就非常非常的低。

所以,第二重泡泡宇宙當中,可能存在著一個和我們一樣的太陽系、地球、人類,但因為細微物理常數差別,他們進化出來了三頭六臂。

這個時候,正有一個你,在另一個宇宙中用一個頭看我的視頻,一個頭在打遊戲,還有一個頭在寫作業……

也說不定還有一個量子態的你,在某個允許時間閉環的宇宙中回看你爹媽正在製造你的真實場景。

是不是感覺大腦要爆炸了,先緩一緩,我們馬上進入第三重平行宇宙。


第三重平行宇宙

時間回到1927年·哥本哈根。

當時全世界最頂尖的頭腦都要被逼瘋了。

因為,他們不小心打開了量子世界的大門。

量子世界和我們的宏觀宇宙完全不一樣,它允許一個電子同時出現在任何地方。

只有當這個電子被觀察的時候,它才會在一個特定的地方停下來。

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徹底亂了,電子怎麼知道我有沒有在觀察它?

還有更誇張的,那就是兩個電子配對糾纏以後,你把它們一個放在地上,一個放在太空。

地上的抖一下,太空中的那麼也同時抖一下。

它們怎麼知道對方在抖?它們如何交流信息?

根本無法解釋。

於是,哥本哈根的那幫科學家就做出了著名的哥本哈根解釋。

他們說,量子世界允許隨機性,這是上帝在投骰子。

愛因斯坦一聽怒了,物理學中有上帝?你逗我玩兒吧。

大佬發怒了,自然有小弟往上衝,這個小弟就叫做薛定諤。

他說,來,我們來設計一個盒子,盒子里有一隻貓、一瓶毒氣、一個錘子、一個開關和一個量子。

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量子如果衰變了,那開關就打開,帶動錘子,打破毒氣,毒死貓咪。

量子如果沒衰變,那開關就不動,錘子也不動,毒氣不會破,貓咪也不會死。

好,你們說,量子允許隨機性,在觀察者出現前,允許同時存在衰變和不衰變兩種狀態,是吧?

那我們看不到盒子里的貓,是不是就說明,這個世界上存在一隻既死又活的貓?

你這不是扯嗎?

於是,這只既死又活的貓成了所有哥本哈根派大佬的噩夢——薛定諤的貓。

一時之間,全場寂靜,沒人能回答這麼犀利的問題。

但緊接著,殺敵一千,自損八百。

你反哥本哈根派,也得解釋這只薛定諤的貓啊?

於是,又一位愛因斯坦的打手出場了。


1996年·一封遺書

這年,一位女士留下遺書:我要和父親在另一個平行宇宙中相會了。

她父親潦倒一生,被物理學界掃地出門,長年抽煙酗酒。

女兒經歷了這些家庭不幸,最終導致了精神分裂症,選擇自殺。

而他的父親,正是當年愛因斯坦的另一個打手——休·埃弗雷特(Hugh Everett III)

他說,上帝不會投骰子,不存在一隻既死又活的薛定諤貓。

現實的真相是,你一旦觀測那只貓,宇宙就分裂成了兩個,一個宇宙中,貓死了,一個宇宙中貓活著。

觀測者讓宇宙分裂,每個宇宙中又有無數的觀測和選擇,所以,太虛當中,就存在著無數個分裂的平行宇宙。

這就叫做——MWI平行時空(many worlds interpretation)。

1959年,休拿著自己的論文前往哥本哈根踢館,結果大佬一言不發。

隨後,休被無數噴子群毆,遍體鱗傷的退出了物理學界。

當時的人,根本無法接受宇宙會僅僅因為你的一念之差就分裂,這種荒誕的觀點。

但現在,越來越多的人開始接受了,也許我們看不見的地方,還真有另一個平行時空,有另一個休,他憑借著平行時空的發現登上了科學巔峰。

和自己的女兒享受著幸福的生活。

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休說的這個MWI平行時空,也就是我們經常說的那個平行宇宙。

它其實囊括了所有第一、第二重平行宇宙,無窮多個一重、二重宇宙都遵從這個觀察者定律,在不斷的分裂。

分裂時時刻刻在產生,宇宙現在是無窮×無窮×無窮多個。

你是否能接受這種觀念呢?

事實上,在邏輯當中,還有第四重平行宇宙。

那就是,你有沒有發現,上面三重宇宙,第一重物理定律和我們相同,第二重物理不同了,第三重確定性不同了,那比物理,比確定性更基礎的東西是什麼呢?

科學家說,是數學,如果數學也不同了,那太虛的太虛之外,還存在一個1+1=3的太虛,那麼,在哪裡將重新產生這三重平行宇宙。

這就是第四重數學平行宇宙。

其實,在這四重平行宇宙,也只是框架,當物理學家們把超弦理論加入其中以後,我們又發現,四重平行宇宙,可能存在九種構成方式。

這九種構成方式又涉及維度、虛擬現實、量子時空等等玄幻理論。

太燒腦了,如果你想聞一聞自己大腦被燒焦的味道,不妨搜索一個叫布萊恩·格林的名字。

好了,今天的故事就分享到這裡,謝謝大家。

最後夫人說,不是宿命宇宙的麵包,就是平行時空的套娃,還有第三種可能嗎?


(完結)

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