9-2多重宇宙論


1.平行宇宙

平行宇宙經常被用以說明:一個事件不同的過程或一個不同的決定的後續發展是存在於不同的平行宇宙中的;這個理論也常被用於解釋其他的一些詭論,像關於時間旅行的一些詭論,像「一顆球落入時光隧道,回到過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道」,解決此詭論除了假設時間旅行是不可能的以外,另外也可以以平行宇宙做解釋,根據平行宇宙理論的解釋:這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個不同的平行宇宙。理論上,大致可分成四類:

 

 (1)第一類:這類的宇宙和我們宇宙的物理常數相同,但是粒子的排列法不同,同時這類的宇宙

  也可視為存在於已知的宇宙(可觀測宇宙)之外的地方。

 

 (2)第二類:這類的宇宙的物理定律大致和我們宇宙相同,但是基本物理常數不同。

 

 (3)第三類:即多世界詮釋,根據量子理論,一件事件發生之後可以產生不同的後果,而所有可

  能的後果都會形成一個宇宙,而此類宇宙可歸屬於第一類或第二類的平行宇宙,因為這類宇

  宙所遵守的基本物理定律依然和我們所認知的宇宙相同(以上「一顆球落入時光隧道,回到

  了過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道」詭論的平行宇宙解決辦法屬於此種)。

 

 (4)第四類:最基礎的物理定律不同於我們宇宙,而基本上到第四類為止,就可以解釋所有可能

  存在(也就是可想像得到的)的宇宙,這些宇宙的物理定律可以用M理論建構出來。

 

基本上,平行宇宙也可以稱做多重宇宙,目前已從假想模型逐漸發展出較為可靠的理論,爾後將提及宇宙大霹靂初期的真空情況,證明多重宇宙存在的高可能性。


2.無窮宇宙理論
 
無窮宇宙(開放宇宙)理論認為,我們目前所知的宇宙只是整個宇宙中可觀測的一小部份,在這個部份之外,整個宇宙尚有無限大的未被觀測的空間;根據相對論,光速為宇宙最快的速度,我們所看到的部份(可觀測宇宙)為已經到達地球的光線,而我們所觀測到的範圍又被稱做哈伯體積,哈伯體積直接取決於宇宙的年齡(因為若宇宙誕生於n年前,則能到達地球的光線最遠只能在n光年處,再更遠的光線則尚在路途上,故未能被地球上的觀測者所觀測),哈伯體積的膨脹是因為有越來越遠處的光線到達地球。




















3.泡沫宇宙論

泡沫宇宙理論認為存在有無限多的開放宇宙,而這些開放宇宙本身有著不同的物理常數,這些開放宇宙的「距離」比我們的開放宇宙的「邊緣」還要遠,意即這些宇宙存在於無窮遠的地方之外。而泡沫宇宙理論本身能和暴脹理論在相當程度上契合,而這個理論本身牽涉到了宇宙可能是由某個「親宇宙」的量子泡沫,中所誕生的可能,而這些量子泡沫產生於能量的起伏,這些能量的起伏可能會產生微小的「泡沫」和蟲洞,若這些「泡沫」本身不是非常地巨大,則它們會像膨脹的汽球一般,到了最後消失無蹤,不過如果能量起伏大於某個常數,那麼這個泡沫就會不斷地膨脹,甚而產生一個「子宇宙」,而「子宇宙」的體積可能會大到足以讓宇宙大尺度結構存在的地步。




























4.大反彈理論
根據迴圈量子重力理論,大爆炸可能只不過是宇宙的膨脹和收縮時期組成的週期中,一個新的膨脹時期的開始而已,每個週期開始於大爆炸、結束於大擠壓,而這個週期的輪迴是無限的,這個模型被稱為是振蕩宇宙,在大爆炸之後宇宙膨脹,而之後在重力的作用之下宇宙開始收縮,然後接著是大擠壓,在大擠壓之後的下一次大爆炸被稱為大反彈,雖然這個模型曾經一度被否決,但是膜宇宙論近年來已重拾此模型(振蕩宇宙模型)。在每個週期中宇宙可能會有不同的宇宙常數,而因此這些不同週期時的宇宙可視為第二種平行宇宙。




5.其他多重宇宙相關理論

 (1)多世界詮釋:量子力學的多世界解釋是一種主要的量子力學解釋,在由此解釋方式中的眾平行宇宙共有一個關於時間的變數,而這些平行宇宙彼此之間有著相同的起源,而這些宇宙彼此之間的基本物理定律相同,但物理常數可能會有所不同,而它們亦可能處於不同的狀態,而且這些宇宙彼此之間沒有任何的聯繫,因此它們彼此之間沒有任何訊息互通,這些宇宙彼此之間的關係由它們之間的疊加態決定。

 (2)M理論:根據M理論,我們的宇宙很可能是產生於11維薄膜的碰撞與撕裂當中,基本上由此產生的宇宙可以和多世界詮釋裡所說的宇宙極為不同的宇宙。

 (3)弦論「地景」:根據IIB型弦論,從十維弦論的世界到我們所知的四維世界有極多種的變換方式,而不同的變換方式會產生相當不同的宇宙。(以下作此解釋:)























6.最親近的平行宇宙
第一類和第二類平行宇宙預示的平行世界相隔如此之遙遠,但第三類多重宇宙卻就在你我身邊,它直接源於著名的、備受爭議的量子力學解釋任何隨機量子過程都導致宇宙分裂成多個,每種可能性一個。當你擲骰子,它看起會隨機得到一個特定的結果,然而量子力學指出,那一瞬間你實際上擲出了每一個狀態,骰子在不同的宇宙中停在不同的點數,其中一個宇宙裡,你擲出了1,另一個宇宙裡你擲出了2……然而我們僅能看到全部真實的一小部分其中一個宇宙。













 
 
 
 
7.再談多重宇宙
多重宇宙(平行空間)理論認為,我們的宇宙是多元宇宙中的一小部分,廣闊的宇宙空間由無數個獨立的宇宙構成,而每個宇宙又能產生無限個子宇宙,這些宇宙在相互碰撞時可能會在宇宙微波背景輻射中留下特定的痕跡。理論也提出,在每一飛秒之間形成N種平行空間,平行空間的提出解決了時間倒流後產生的悖論時間旅行者回到過去改變歷史後,時間線便分杈,分杈的時間線展開的是另一段歷史。
如果多重宇宙理論正確的話,最初一定會有一個「母宇宙」,在量子尺度下的選擇中,繁衍出許多的「子宇宙」。同樣,這些子宇宙也會以相同方式繁衍出更多的「孫宇宙」。如此,一代代甚至會繁衍出「曾孫宇宙」。那麼,我們的宇宙或許是母宇宙,也或許是那些子宇宙或孫宇宙其中一個,而本宇宙也或許會萌生出下一代宇宙。有些人認為平行宇宙理論缺乏物理學上的證據,因為這個理論以目前的科學方法無法證實或否定。不過科學家最近注意到了宇宙微波背景輻射和宇宙物質大規模分布的測量,並進而能證實或否定開放宇宙理論和混亂暴脹理論,意即平行宇宙理論最少在某種程度上是可測的。


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



 
 
 
 
8.平行世界之戀

我們大致已詳述過各種多重宇宙理論,在此列舉一則故事:

一位英國的核子物理學家險些在1954年的一場核子試爆中喪命,他醒來後,發現自己不再醫院裡,而是毫髮無傷地在倫敦的荒郊,看起來似乎很正常,他也鬆了口氣。

但不久後他發現有些不對勁,報紙上盡是不可思議的頭條新聞,二次世界大戰從未發生、原子彈也從未問世,歷史被扭曲了。此外,他更在書店內的暢銷書封面看見自己的大名和照片,他快嚇呆了,他在這個平行世界竟然是一位作家,而不是核子物理學家。

這是在作夢嗎?多年前的他曾夢想成為一位作家,後來卻走上核子物理學家之路,顯然這個平行世界中的他曾做出不同的選擇。他決定走訪在平行世界中「他」的家,發現「他」太太居然是一位未曾謀面的大美人,她似乎對丈夫非常困惑,顯然自己的分身是一個下流的花花公子。

雖然她是「他」的妻子,但面對如此美麗的陌生人,也不知該如何辯解,顯然,他和分身已分別進入對方的宇宙了。他慢慢愛上「他」的太太,於是在這幾周的美好時光,他決定彌補分身多年來對太太造成的傷害。正當他們兩人漸入佳境時,他突然被拉回自己的宇宙。

心不甘情不願地被帶回自己的宇宙後,他開始瘋狂尋找「他」的太太,也發現這個宇宙的大多數人,在另一個宇宙都有他們的分身,故而他相信在這個宇宙中也一定有「他」太太的分身。於是他根據另一宇宙的線索,不眠不休展開調查,後來他斷定這兩個世界的分裂,是肇因於1926年或1927年的一個關鍵事件。最後他花光了所有積蓄,查出「他」太太的家族,並順利地在這個宇宙中找到「他」的太太,最終兩人結為夫妻。

這則故事看似荒謬,然而在現實生活中,縱然平行宇宙理論只是假想科學模型,我們卻也無法完全否定其可行性,至於多重宇宙是否有存在的證據?我們即將揭曉。

 



沒有留言:

張貼留言