河北省的天空出现了“异象”,游客们拍下了“南天门”。平行宇宙真的存在吗?
认真思考一下,难免会有这样的疑问:为什么会有如此完美的自然,一个不能有任何差异的宇宙,如果没有,一切都会崩塌吗?微调的问题可以追溯到斯蒂芬·霍金在20世纪70年代的研究。他是这样想的:如果我在宇宙诞生的时候稍微扰动它一下,给它或多或少的能量,这对宇宙的长远发展意味着什么?事实上,当一个宇宙的质量很大时,它会再次坍缩。
初始膨胀后,质量(也就是引力)会使宇宙收缩,然后坍缩回0。这就是所谓的循环宇宙。它总是重复着自己的成长和死亡过程。还有一种说法是:宇宙始于膨胀,但它是如此之轻,以至于引力可以把膨胀的自我带回来,把它分离!那么两者之间就有变异。这些说法都是对的。宇宙会从膨胀开始,然后不断膨胀。在这个宇宙中,它将继续这个循环。
后来霍金发现,我们必须对宇宙进行微调。看起来像是一支圆珠笔站在笔尖上,但是如果一支圆珠笔站在笔尖上,而笔尖没有站在桌子上,它就会停下来。笔停的概率几乎为零。当然,这样的事情不会发生。它不只是停在盘子上,它还站在刀刃上。而这个刀片立在一个刀片上,另一个刀片立在一个刀片上,另一个刀片立在一个刀片上。人们可能会想,有10个55的刀片互相顶着,顶着的圆珠笔是立着的,不会停的。
宇宙如此和谐,自然向科学家提出挑战。不可能这么完美!肯定有没被发现的问题。有研究者认为事实并非如此,需要我们继续深入思考。可能有10 500个平行宇宙。宇宙太重了,无法坠入深渊。另一个太轻,飞得太远。所以我们的环境是自然常数和自然规律的结合,也造就了我们今天的样子。
因此,至少有一天,我们的宇宙之外可能会有其他生命。虽然没有时间没有宇宙的起源,但我们可以说存在多元宇宙。这是一个超级宇宙,所有的宇宙都会出现在其中。或者它们与我们的宇宙同时诞生。只是有些地方有点不一样,所以没有一个活下来。如我所说,有些已经飞走,有些已经崩溃。
这其实是一个经验主义的解释,因为很多观察结果无法用一个过度膨胀来解释。这种过度膨胀被称为“膨胀膨胀”。什么是暴涨?通货膨胀是过度膨胀。这是整个宇宙在正常膨胀后的突然加速膨胀。显然这发生在BIGBANG之后。大爆炸发生在10到43秒之后,而暴胀是10-30秒。所以两者之间有一个停顿。在那之前,宇宙是稳定的,然后就被扰乱了。然后砰!宇宙在0时间内相隔50个数量级。
那是什么样的宇宙?我们可以观察到宇宙明显是平的,平的像一个盘子,除了井屋——它们都是物质的存在造成的。广义相对论告诉我们,物质的存在会弯曲时空。质量大的地方就有时间和空间。但如果全部平均下来,长此以往就像木板一样平了。一个平面的三维物体,哪里都是平的。它可能是一个非常大的球体。宇宙很大,可以用几十亿光年来衡量。
于是出现了通货膨胀的概念。但如果是这样,你就要问了:有什么机制可以解释吗?当然有。切换到我们的世界:这是关于过冷水。水是正常的。当低于0摄氏度时,从上到下开始结冰。这是一个明显的事实。如果天气越来越冷,就会开始结冰。但是如果你冷却得很慢,以至于水不会注意到温度下降,那么水将保持液态。世界纪录远低于零下20摄氏度,但这当然是错误的。
那么什么是错的呢?即使最小的扰动也能冻结水。这种冻结会自然释放能量。曾经锁在晶体中的水分子的自由能突然被释放出来。这些能量会被释放到宇宙中,导致宇宙过度膨胀。或许还有另一个小提示:通货膨胀的概念是基于一种想法。这个想法是标量域的概念。标量场是一种普遍存在且与方向无关的场。这是对我们目前发现的理论的解释。从2012开始,我们就知道有这样一个标量场,叫做希格斯场。在宇宙膨胀初期,这个场可能经历了上述转变。
这将在最大的宇宙学和最小的基本粒子物理学之间建立起巨大的联系。现在我们可以将两者重新连接起来。也许我们会有这样的想法,微调可能导致现实宇宙中,一旦你把圆珠笔放在剃须刀片上,它就会停在那里。这太不可思议了!但显然,如果这一切再次发生在一个超级宇宙中,那么其他宇宙也可能和我们的宇宙一起经历膨胀。他们在自身重量的作用下很快就倒下了。
其他宇宙也停止了很久——膨胀。我们无法回答所有这些关于我们的宇宙之外是什么,宇宙开始之前是什么的问题。因为我们是经验主义科学家。我们试图从经验中获得洞察力,也就是借助经验发现真理。这些发现总是以这样一种方式出现,即人们试图通过观察来测量某些东西。这样,今天我们知道可能存在平行宇宙。这就是我们的宇宙,非凡而不可逆转。就这样,从654.38+03.82亿年开始,宇宙中出现了一个时间箭头。它一直向前,从不回头。