平行宇宙

发布时间:2012-03-04   来源:文档文库   
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宇宙之外的一个宇宙中,有一个星系与银河系具有非常显著的相似之处,在这个星系的一条旋臂上,存在着一个恒星系统,这个系统中只有一颗恒星,这颗恒星也与我们的太阳非常相似,再将镜头放大,在这颗恒星周围存在着八大行星,其中第三颗行星与我们的地球非常相似,这颗行星上同样也存在着高等直立智慧生物,其中有一个生物和您非常相似,过着同样的生活,更重要的是,此时此刻,他与您一样,也正在阅读这篇文章正文第一段的最后一行。

感到极其不可思议是吧?而事实上,根据平行宇宙理论,在某个宇宙中,就存在着无数个星系,几乎和我们的宇宙完全一模一样,看上去就像是我们自己一样,在那个宇宙中,也存在着你和你的亲人,还有同样的生活方式,但是有一点必须说明:虽然在两个宇宙中人们是非常非常的相似,几乎相似到划上等号,这种相似度有且只能用来描述过去发生的事件,也就是说,直到这一刻,人们可以说是绝对相同的。
这些平行世界的存在,那不是无聊的炒作。比如泡沫宇宙理论、量子力学的多世界解释以及埃弗雷特多世界理论Everett MWI量子力学的多世界解释则认为宇宙是不断分叉的。所有的这些理论推演都需要基于一些基本的解释。当我们的宇宙诞生于137亿年前的时候,开始不断地加速膨胀,在宇宙中第一缕光线发出之后,就在宇宙空间中传播开来,而宇宙最深处的光线还未到达到地球上,目前我们探测到最深的宇宙空间仅仅是在130亿光年左右,也就是在宇宙诞生后的7亿年左右,而在这7亿年内发生的事件,还没有直接的观测数据。由于这些来自宇宙遥远空间的光线还未到达地球上,使之超出了我们的对宇宙观测的视野。 先来说说平行宇宙的大概定义:假设你手里拿着一片树叶,全世界独一无二的一片树叶,当然啦,世界上没有两片完全相同的叶子么。能不能换种看法呢:你手里拿着无数片树叶,只不过它们全都一模一样,在时间空间上叠合在一起了,所以你只能看见一片树叶,甚至连你自己都有无限多个,只不过叠在一起了,在某种特定条件下没准会分一个出来呢。但是分出来的不止你一个人,整个世界都会跟着分出去了,于是有两个互不相干的世界,其中各有一个一模一样的你,只是人们俩永远都不会碰到一起,也就无从知道对方的存在,这就是所谓平行宇宙了;往高深里说,这牵涉到量子物理学,往浅显里说,估计大家小时候闲来没事也想到过这个。它可以叫:平行宇宙、平行世界。 举一个大家都可能想过的例子:穿越时空
比如说有一天,我要回到过去去杀我的外祖母。那我杀了我的外祖母,我岂不是本来就不存在?所以说这种穿越时空是矛盾的,这也就是著名的《外祖母悖论》但我们从另一个角度看看,如果我穿越到了的是一个与我本来的世界完全不相干的世界,只是在我去到之前,那个世界的一切都跟我原先的那个世界的过去完全相同,我就算是杀了我全家,原本的那一个世界也是什么都不会改变的。那穿越时空似乎就可以说通了,而所谓的那个与我本来的世界完全不相干的世界,只是在我去到之前,那个世界的一切都跟我原先的那个世界的过去完全相同的世界就是我们要说的平行宇宙理论中的一种;平行宇宙理论最早是由埃弗莱特于1957年提出。 量子平行宇宙 基本理论
在量子学的多世界理论(不用理它是什么东东,重要的是看后面的解释)中提到这些平
行宇宙彼此之间都有着相同的起源,而这些宇宙彼此之间的基本物理定律相同,但物理常数可能会有所不同,而它们亦可能处于不同的状态,而且这些宇宙彼此之间没有任何的联系,因此它们彼此之间没有任何讯息互通,这些宇宙彼此之间的关系由它们之间的叠加态决定的。 叠加状态
上一段中提到了叠加状态。所谓的叠加,大概就是说:平行宇宙是重叠在一起的。它们是以重叠的状态存在的,就是在我们的这个空间中,叠加了无数的平行宇宙,无数的平行宇宙重叠在一起,我们生活的世界是无数分之一的一个平行宇宙。 我们看不到其他的平行宇宙,因为我们重叠在一起了,由于我们这个宇宙的空间这能让无数的平行宇宙重叠存在,如果平行宇宙彼此之间分解出来,不再重叠,而是让各个平行宇宙之间可以取得联系,那么整个宇宙就可能变得极其混乱,不同的物理常数互相存在着(这是相当的恐怖的,举个例子:光在你家里可能比在另一个平行世界里的你的家快一点。)这些改变,可能会让不同的宇宙之间的物质互相影响,改变他们的本质,甚至引起一场恐怖的大爆炸,将所有的量子平行宇宙都毁于一旦. 存在和形成方式
根据上一部分,量子平行宇宙是互相重叠的。 现在来说说这类的平行宇宙的形成。
根据这类的理论,量子平行宇宙是随时随地的、不知不觉地就会产生的。每一件事的发生都会产生一个平行宇宙,就是说,每一件事会出现不同的过程和后果,而这些不同的过程和结果都产生了一个新的平行宇宙。比如说你抛一个骰子,骰子落地后,你看到的是1点朝上,而骰子有6个面,每个面都有可能朝上。正在这个时候,就已经产生了许多个平行宇宙,每个平行宇宙中,这个骰子朝上的那一面都不同。(换一个例子:当我横穿马路的时候,在我的这个平行宇宙中,我可能是安全的走过去了,但就在我走到一半的时候,分解出了另一个相同的世界,在相同的那条马路上,我可能已经给撞死了。 总之,量子平行宇宙说明了李宁的那句:一切皆有可能。
很多科幻电影和科幻小说都是根据这类的平行宇宙来编故事的。 外祖母悖论
如果一个人真的返回过去并且在其外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母,么这个跨时间旅行者本人还会不会存在呢?这个问题很明显,如果没有你的外祖母就没有你的母亲,如果没有你的母亲也就没有你,如果没有你,你怎么返回过去,并且在其外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母?这就是著名的外祖母悖论。 量子宇宙
上一篇对量子平行宇宙理论的基础理论、量子平行宇宙的分裂形成做了简要的论述。 本篇要说说量子平行宇宙理论的形成过程,和将上篇的一些理论观点加以更加详尽的表述。 量子力学
量子力学是一门研究微观粒子的运动规律和结构性质的基本物理学科。它的很大一个特征就是具有随机性。
举个例子:比如一个电子,如果是自由电子,就是说它有可能出现在空间中任何一点,每点几率相等。如果被束缚在氢原子里,并且处于基态(就是正常情况下),那么它出现在空间任何一点都有可能,但是在玻尔半径(氢原子核外电子基态轨道的半径)处几率最大。对于你自己也一样,你也有可能出现在月球上,但是和你坐在电脑前的几率相比,是非常非常小的,以至于不可能看到这种情况。这些都是量子力学的基本概念,主要是说明了一些客观的随机可能性。
量子力学形成后,引起了爆炸性激烈的争论。这种理论指出,决定宇宙状态的是一个叫
波函数的数学研究对象。 所谓波函数,就是用来描绘空间中某点某时刻可能出现的几率(既是物体在某地某时刻出现的几率)的函数。这种几率也叫做:物质波。 薛定谔的猫的叠加状态
由上面的波函数可以得出:当我们没有对一件物体进行任何的观察时,我们对其状态便一无所知,在这种让人无法了解到其状态的时候,它的状态便存在着很多可能,这种多状态的存在形式就是我们所说的叠加状态。
以前有过一个实验:用一只猫,它被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出α粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必死无疑。这个残忍的装置由薛定谔所设计,所以此猫便叫做薛定谔的猫。 由于这种放射性原子的衰败是纯粹的几率性的,所以如果人们不去打开密室观察那只猫,那么人们对猫是死是活全然不知,此时,猫就处于被毒死或没被毒死的叠加状态。而当我们去打开密室时,才能看到猫是死是活,波函数立即坍塌成经典理论中的某种确定状态,也就是我们现在的宇宙。 鸟和青蛙的比喻
下面我要引用和简化原资料中提到的鸟和青蛙的比喻: 我们假设物理学家们站在外部的视点,好像飞在空中的鸟审视地面;而观测者则站在内部的视点,就好比被鸟俯瞰的一只青蛙。
在鸟看来,抽象量子世界内部却包含了大量平行的世界。它们一刻不停的分裂、合并,如同经典理论无法描述的一堆量子现象。在青蛙看来,观察者感知的只有全部真相的一小部分。它们能观测到自己所在那个第一层宇宙。 每当人们被问及一个问题、做一个决定或是回答一个问题,他大脑里的量子作用就导致复合的结果,诸如继续读这篇文章放弃阅读本文。在鸟看来,作出决定这个行为导致该人分裂成两个,一个继续读文章而另一个做别的去了。而在青蛙看来,该人的两个分身都没有意识到彼此的存在,它们对刚才分裂的感知仅仅是经历了个随机事件。他们只知道做了什么决定,而不知道同时还有一个做了不同的决定。 希尔伯特空间
看了上面举得例子,然后来联系第一层平行宇宙来论述:上面举的例子同样出现在第一层平行宇宙中。
但在第一层平行宇宙中,你与另个相同的你距离十分的遥远。而在第三层平行宇宙中,你的分身则住在另一个量子分支中,你和他之间的世界被一个叫做希尔伯特空间的无限维度空间分开了。在数学领域,希尔伯特空间是欧几里德空间的一个推广,其不再局限于有限维的情形。与欧几里德空间相仿,希尔伯特空间也是一个内积空间,其上有距离和角的概念(及由此引伸而来的正交性与垂直性的概念)。此外,希尔伯特空间还是一个完备的空间,其上所有的柯西列等价于收敛列,从而微积分中的大部分概念都可以无障碍地推广到希尔伯特空间中。希尔伯特空间为基于任意正交系上的多项式表示的傅立叶级数和傅立叶变换提供了一种有效的表述方式,而这也是泛函分析的核心概念之一。希尔伯特空间是公式化数学和量子力学的关键性概念之一。
一个抽象的希尔伯特空间中的元素往往被称为向量。在实际应用中,它可能代表了一列复数或是一个函数。例如在量子力学中,一个物理系统可以被一个复希尔伯特空间所表示,其中的向量是描述系统可能状态的波函数详细的资料可以参考量子力学的数学描述相关的内容。量子力学中由平面波和束缚态所构成的希尔伯特空间,一般被称为装备希尔伯特空间rigged Hilbert space

关于平行宇宙的补充
是的,或许在这个宇宙之外,还存在着无限个平行宇宙,但是,当一个平行宇宙中的人在某种方式下进入了另外一个平行宇宙,有可能会导致这两个宇宙发生不平衡关系,导致缺失一方加速坍缩,另一方则会加速膨胀,最终导致一方因过度膨胀而爆炸,另一方则会形成一个新的黑洞,去吞噬周边平行宇宙,在这种情况下,平行宇宙会变得不再平行,最后结果就是引起整个空间的不平衡,导致所有宇宙毁灭,之后,空间会再次爆炸,当然,这个过程会持续很长时间,最终形成一个新的体系,周而复始. 问题与批评
有些人认为平行宇宙理论缺乏对经验主义的关联性以及可测性,同时缺乏物理学上的证据和可否定性,因为这个理论以目前的科学方法无法证实或否定,而且这些理论目前而言太过形而上学且只是在数学结构上有可能而已;不过马克斯·铁马克注意到了对宇宙微波背景辐射宇宙物质大规模分布的测量的改进可能会否定或实证其中两种的平行宇宙存在的可能性,并进而能证实或否定开放宇宙理论和混乱暴涨理论,意即平行宇宙理论最少在某种程度上是可测的。

一些人认为科学家的职责就是要在不涉及观察者的状况下对已观测的现象提出基本的解释。回归到人择原理在解释会建构出所谓的懒惰出口,而这些解释的种类包括了很明显地为生命的存在微调过的宇宙参数等等;不过李奥纳特·苏士侃宣称:某些形式的平行宇宙是无可避免的,在给出对现有宇宙状态的解释时,观测者效应是无法避免的而且得在其他的科学中获得解决。

一些人认为,平行宇宙理论会被奥卡姆剃刀给排除,因为假设一些我们无法观测且无法看见的宇宙来解决我们所看见的,就像是带着额外的行李走到尽头一般;不过对此马克斯·铁马克反驳:这四种平行宇宙的一个共同特征就是:默认平行宇宙的存在模型是最简单且最优雅的模型。如果一个人要否决这些多重宇宙的存在,他需要在实验上地对多重宇宙论的不支持,并且要加入以下的假定:有限空间、波函数崩溃和本体上的不对称是正确的,而这些过程会复杂化整个理论。因此我们的对于谁比较不优雅且较为浪费的裁决就变成了以下两者:多重宇宙或者是大量的文辞 有时有些人认为我们的宇宙是唯一可能存在的宇宙,因此讨论这些其他的宇宙很明显地无意义的。爱因斯坦在思考其他种类的宇宙存在的可能性时,就提出了这个问题,关于宇宙结构是否只有一种可能的问题的解答的希望被认为在于理论上可统一全部物理理论的万物理论当中。
对于平行宇宙的观测证据的支援被认为来自于人择原理我们所观测到的宇宙对生命是友善的,要不然就不会被观测到。虽然这似乎是老调重弹,但是当生物体对物理法则和宇宙状况的敏感性、被考虑时,整个宇宙就是一个明显的证据;在另一方面,许多关键的物理常数似乎不会对于生物体造成严重的不适其他对于微调论证的批评是:就我们所知,在我们所知的物理常数之下可能还有更多的基本物理法则,而这些法则背后可能会有更多的参数存在,因此,给出这些定律,这些已知的物理常数未必落在生命许可的生存范围之内。
多重宇宙支持者经常对于常数如何从已定义的整体中选取感到茫然。假设存在个律中的定律或者基本定律描述说常数如果被从一个宇宙到下一个宇宙中指定,那么我们不过只是将宇宙学的问题给往上移了一个等级而已,因为我们必须解释这个基本定律从何而来。另外,这个基本法则是无穷大的,因此我不过是把问题从为什么是这个宇宙给置换成了为什么是这个基本法则在援引平行宇宙论时这似乎是一个要点,尤其当假定只存在一个宇宙和一个原理会更简易时更是如此;但在马克·铁马克的平行宇宙理论里,这个问题是被避开的,因为在那种状况当中,所有可


能的基本理论被实行的,而且被用以描述真实存在的平行宇宙。
对于虚拟宇宙和平行宇宙之间的关系依旧是个问题。多数的科学家已经准备好要接受自觉机器的可能性,而有些人工智能学者甚至于已经说我们快要能制造自觉电脑了,在距离达让自觉生物住在虚拟世界方面仅剩一步之遥。对于那些生物而言,他们的宇宙和我们的真宇宙可说是无分别的。因此我们应该将这些虚拟宇宙算在平行宇宙中吗?如果不是的话将我们自身存在的宇宙和这些虚拟宇宙划上等号有意义吗?
对于现有的平行宇宙论的最后一个问题是对于宇宙的定义。对多数的平行宇宙论者而言,宇宙是由物理法则和常数,以及初始条件定义的。这项论点可能会因为它的狭隘和沙文主义的性质而招致反对;对于将人类理解之外的事物予以分类也可能会招致批评。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/f025165a804d2b160b4ec016.html

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