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平行宇宙:理论与实验证据

发布时间:2018-05-14

我们的宇宙是独一无二的吗?从科幻小说到科学事实,有一个概念表明除了我们自己之外,还有其他的宇宙,你们在今生所做的所有选择都是在不同的现实中发挥出来的。这个概念被称为“平行宇宙”,是多元宇宙天文学理论的一个方面。

这个想法在漫画书,电子游戏,电视和电影中非常普遍。从“吸血鬼猎人巴菲”到“星际迷航”到“神秘博士”到“天使”的特许经营使用这个想法来扩展情节。 (小说中更多的平行宇宙列表在本文的底部)。

其实有很多证据显示多元宇宙。首先,了解我们的宇宙如何被认为是有用的。

为多元宇宙辩护

大约137​​亿年前,简而言之,我们在宇宙中所知的一切都是无穷小的奇点。然后,根据宇宙大爆炸理论,一些未知的触发使它在三维空间中膨胀和膨胀。随着最初膨胀的巨大能量冷却,光线开始闪耀。最终,小颗粒开始形成我们今天所知道的大片物质,例如星系,恒星和行星。

这个理论的一个重要问题是:我们是唯一的宇宙吗?利用我们目前的技术,我们仅限于在这个宇宙内进行观测,因为宇宙是弯曲的,我们在鱼缸内,无法看到它的外部(如果有外部的话)。

至少有五个理论为什么可能存在多元宇宙论,如2012年的Space.com文章所解释的那样:

1.无限的宇宙。我们不知道时空的形状究竟是什么。一个突出的理论是它是平坦的,永远持续下去。这将呈现许多宇宙在那里的可能性。但是考虑到这个话题,宇宙可能会开始重复自己。这是因为粒子只能以很多方式放在一起。关于这一点的更多信息

2.泡泡宇宙。另一种多元宇宙理论来自“永恒的通货膨胀”。“根据塔夫茨大学宇宙学家亚历山大·维兰金的研究,在整个时空观察时,一些空间区域停止膨胀,就像宇宙大爆炸膨胀了我们自己的宇宙。然而,其他人将继续变大。所以,如果我们把自己的宇宙描绘成一个泡泡,它就坐在宇宙泡泡网络中。这个理论的有趣之处在于其他宇宙可能与我们自己的物理法则有很大不同,因为它们没有联系。

3.女儿的宇宙。或者,也许多个宇宙可以遵循量子力学理论(亚原子粒子如何表现),作为“女儿宇宙”理论的一部分。如果你遵循概率法则,它表明对于可能来自你的决定的每一个结果,都会有一系列的宇宙 - 每个宇宙都会看到一个结果。所以在一个宇宙中,你把这份工作交给了中国。另一方面,也许你在路上,你的飞机降落在不同的地方,你决定留下来。等等。

4.数学宇宙。另一个可能的途径是探索数学宇宙,简而言之,它解释了数学结构可能会随着你所处的宇宙而变化。 “一个数学结构是可以用完全独立于人类行李的方式来描述的,”2012年的文章中引用了麻省理工学院的理论提议者Max Tegmark说。 “我真的相信,那里有这个宇宙,可以独立存在,即使没有人类也会继续存在。”

5.平行宇宙。最后但并非最不重要的是平行宇宙的想法。回到空间时间平坦的想法,准确地说,多个宇宙中可能的粒子配置的数量将被限制为10 ^ 10 ^ 12个不同的可能性。所以,无限数量的宇宙斑块,其中的粒子排列必须重复 - 无限多次。这意味着无限多的“平行宇宙”:与我们完全相同的宇宙斑块(包含与你完全相同的某个宇宙斑块),以及仅由一个粒子的位置而不同的斑块, '位置等等,直到与我们完全不同的补丁。

有趣的是,物理学家斯蒂芬霍金去世前的最后一篇文章也谈到了多元宇宙。这篇论文发表于2018年5月,就在霍金逝世几个月后。关于这个理论,他在华盛顿邮报发表的一篇采访中告诉剑桥大学,“我们并不是一个单一的,独特的宇宙,但我们的发现意味着多元宇宙的显着减少,可能的宇宙范围要小得多。 “

争论平行宇宙

并非每个人都同意平行宇宙理论,然而。 2015年天体物理学家Ethan Siegal在关于媒介的文章中认为,时空在理论上可能会永远持续下去,但表示这个想法有一些局限性。

关键问题是宇宙年龄刚刚低于140亿年。所以我们宇宙的年龄本身显然不是无限的,而是有限的。这会(简单地说)限制了粒子自我重新排列的可能性的数量,并且令人遗憾地让你的替代自己确实无法在这架飞机上看到中国。

此外,宇宙初期的扩张发生了指数级的增长,因为太空本身固有的能量太多了,“他说。但随着时间的推移,通货膨胀明显放缓 - 在大爆炸中创造的物质粒子不会继续扩大,他指出。在他的结论中:这意味着多元化的通货膨胀率会不同,并且不同的时间(更长或更短)会导致通货膨胀。这减少了类似于我们自己的宇宙的可能性。

“甚至抛开一些问题,对基本常数,粒子和相互作用可能有无数的可能值,甚至搁置解释问题,例如多世界解释是否真实地描述了我们的物理现实,”Siegal说, “事实是,可能结果的数量上升得如此之快 - 远比指数级快得多 - 除非通货膨胀已经发生了真正无限的时间,否则没有与此相同的平行宇宙。” “

但Siegal并没有将其他宇宙的缺乏视为一种限制,而是采取了一种哲学,即它表明了庆祝独特的重要性。他建议做出对你有用的选择,“这不会让你感到遗憾”。那是因为你没有其他的梦想自我选择的现实。因此,你是唯一能够做出选择的人。

科幻小说中的平行宇宙

下面是平行宇宙在科幻小说中更突出的用途。 (这绝不是一个完整的列表,而是一些更引用的例子的抽样。)

Marvel Comics and DC Comics feature stories set in parallel universes that are part of the multiverse.Many anime series, such as \"Digimon,\" \"Dragon Ball\" and \"Sonic the Hedgehog\" feature alternate versions of their characters from other universes.Parallel universes appear in games such as \"Dungeons & Dragons,\" \"BioShock Infinite,\" the \"Final Fantasy\" franchise, \"Half-Life,\" \"League of Legends,\" \"Mortal Kombat\" and \"The Legend of Zelda.\"\"Flatland: A Romance of Many Dimensions\" (1884), by Edwin A. Abbott, is a story about a two-dimensional world that includes living geometric figures such as circles, triangles and squares. The novel also includes other universes such as Lineland, Spaceland and Pointland. This book was adapted into a feature film in 2007.\"Men Like Gods\" (1923), an H.G. Wells novel, included a \"paratime\" machine and explored the multiverse.\"The Chronicles of Narnia\" (1950-56), a C.S. Lewis book series, features several children who move between our world and the world of Narnia, where there are talking animals. Some of these books were released as feature films earlier in the 2000s.An episode of \"Star Trek\" featured a \"mirror universe\" in which the characters were more ruthless and warlike. The concept was repeated in nearly every subsequent \"Star Trek\" series. In 2009, the \"Star Trek\" universe got a reboot in a movie that put the characters from the 1960s original series in an alternate universe. The movie starred Chris Pine and Zachary Quinto and set off a series of other \"Star Trek\" films.In \"The Dark Tower,\" a Stephen King series that began in 1982, travellers go through portals to different levels of the titular tower (in other words, parallel Earths). Part of the series was adapted into a feature film in 2017.The \"Back to the Future\" movie series (which began in 1985) follows the adventures of the McFly family, including visits to 1885, 1955 and 2015. The second film in particular shows the drawbacks of an alternate reality, when one character uses it to get rich by nefarious means. The series starred Michael J. Fox.In the \"His Dark Materials\" series by Philip Pullman, children move between multiple worlds. The first book, \"The Golden Compass,\" was adapted into a film in in 2007.\"Sliding Doors\" (1998) is a film that showed two parallel universes depending on whether the main character caught a train or not. It starred Gwyneth Paltrow and John Hannah.\"Run Lola Run\" (1998) is a film starring Franka Potente. The film shows multiple alternatives as a woman tries to get 100,000 Deutsche marks in only 20 minutes to save her boyfriend\'s life.\"Timeline\" (1999) by Michael Crichton follows historians who go back in time to the Middle Ages. (While the book is mostly a time travel book, the multiverse is used in it as well.) A film based on the book was released in 2003.\"Donnie Darko\" (2001) is a film in which a high school student finds himself confronted with visions and tries to figure out their meaning. It starred Jake Gyllenhaal.\"The Long Earth\" book series, by Terry Pratchett and Stephen Baxter, discusses parallel universes that may be nearly the same as Earth.\"Stranger Things\" (2016 to present) is a science fiction-horror television series that begins with the investigation of a young boy\'s disappearance in a small town. The series includes discussion of an alternate dimension called the Upside Down.