跨越视界

那些赞成广泛意义上的多重宇宙的科学家, 对于多重宇宙如何产生, 以及它们位于何处, 有着不同的看法。这些宇宙可能都位于远离我们的空间区域中,就如艾伦·古斯(AlanGuth)、安德烈·林德(Andrei Iinde)等人的混沌暴胀模型(chaoticinflation model)所预想的一样。按照保罗·J.斯坦哈特(Paul J. Steinhardt)和尼尔·图罗克(Neil Turok)提出的循环宇宙模型(cyclic: universemodel), 它们也可能存在于不同的时期。戴维·多伊奇(David Deutsch)提出, 其他宇宙和我们现在这个宇宙可能存在于同一空间。但具有不同的量子波函数。蒂格马克和丹尼斯·西阿玛(DenIS Sciama)则认为, 其他宇宙也许根本不和我们的时空相连。

  在这些选项中,最受认可的是混沌暴胀, 本文中我会集中讨论它(不过, 我在文中的绝大多数评论也适用于其他多重宇宙理论)。混沌暴胀理论认为, 大尺度上的空间会永远膨胀, 其中的量子效应会不断产生新的宇宙,就像小孩吹泡泡一样。暴胀的概念可以回溯至20世纪80年代, 物理学家根据弦理论(string theorY)——用于阐释自然本质的最全面的理论, 已经对暴胀进行了详细解释。弦理论允许宇宙泡之间看上去大相径庭。实际上, 不仅每个宇宙都始于随机的物质分布,而且还具有随机的物质类型。我们这个宇宙包含电子和夸克等能通过电磁力相互作用的粒子, 而在其他宇宙中, 基本粒子和作用力则可能截然不同——这也意味着不同的物理定律, 把所有局部的物理规律集合起来, 就构成了“景观”(landscape)。在弦理论的一些解释中, “景观”的内容极为宽泛, 确保了宇宙的巨大多样性。

  谈论多重宇宙的许多物理学家, 尤其是拥护弦景观(stringlanedscape)的人, 并不关心平行宇宙(paralleluniverses)本身。对他们来说, 其他人对多重宇宙这一概念的反对意见并不重要。他们的理论能否存在, 取决于理论能否自恰 (consistency), 或者最终能否得到实验的验证。他们根据自己的理论, 推想出了一个多重宇宙的场景, 却没有想过这个场景是如何产生的——但宇宙学家却很关心这一过程。

  对一个宇宙学家而言, 所有多重字宙假说的基本问题是, 我们的宇宙存在一个视界(visual hotizon)。这个视界限制了, 我们所能看到的最远距离, 因为, 从宇宙创生至今, 在某个遥远的地方, 以光速(它是有限的)向我们传播的信号, 跟本没有足够的时间抵达我们这里。所有的平行宇宙都位于我们的视界之外, 无论技术如何进步, 我们永远无法看见它们。事实上, 它们实在太远了, 对我们的宇宙不会产生任何影响。这就是多重宇宙支持者的论断没有一个可被直接证明的原因。

  这些支持者正在告诉我们, 根据在视界中所获得的数据, 我们可以外推描述比我们宇宙视界大1000倍、10100倍、10100000倍乃至无穷多倍的空间里会发生什么。这是一种不合理的外推。也许,宇宙在一个非常大的尺度上是闭合的, 并非无穷大; 也许,宇宙中的所有物质会在某个地方终止, 在这之外则永远是真空; 也许, 空间和时间会在一个奇点处走向尽头, 这个奇点又形成新的宇宙。我们不知道究竟发生了什么, 因为我们没有来自这些区域的信息, 而且永远都不会有。

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