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平行宇宙介绍

2010-04-14
什么是平行宇宙,平行宇宙理论,平行宇宙的分类,平行宇宙,量子物理学,时间旅行,空间旅行
  我们的宇宙正在死亡吗?还可能有其他的宇宙吗?《平行宇宙》(Parallel Worlds)

平行宇宙介绍

“在《平行宇宙》一书中,加来道雄博士以其无与伦比的解说才能,讲述了现代物理学得出的一种最令人难以置信、最激动人心的可能性,即,可能存在着广阔无垠的宇宙之网,里面排列着许多宇宙,也许是无穷多个宇宙,而我们这一宇宙只不过是其中之一。他运用生动巧妙的类比、幽默的语言,耐心地向读者介绍有关平行宇宙的种种话题,从量子力学、宇宙学,到最新出现的M-理论,一路娓娓道来。读读这本书吧,在学者的陪同下,作一次奇妙的宇宙漫游,他的见解可将我们的想象力推向极限。”
  ——布莱恩?格林(Brian Greene),哥伦比亚大学理论粒子物理教授,《宇宙结构和优雅宇宙》的作者。

平行宇宙的异说


小说里的平行宇宙


一些小说,尤其是科幻小说,喜欢以平行宇宙做为故事的内容,有时有些人会以平行宇宙来探讨“若一个历史的事件的结果或过程和我们所知的不同,那么世界会变成怎样”这类的主题,并因此写出一篇故事来说明可能的发展。

时空逆流的平行宇宙


在科幻小说中,经常有通过时空旅行来改变过去和未来的情节,时空逆流是一种祖父悖论中可能出现的情况,既你如果回到过去杀死了你的祖父,那么你就不会出生,但是你是客观存在的,那么就会出现两个平行宇宙:

1.你没有改变过去,或者你祖父没有死,一个你存在的宇宙。
2.你杀死了你的祖父,一个你不存在的宇宙
时空逆流的观点认为:如果你进入了后者的宇宙中,你将会被排斥,可能被抛出你不存在的宇宙,或者因为宇宙的排斥发生各种不可意料的状况。

[性情] 平行宇宙


2010年02月23日 来源:上海壹周(2010.2.23 娱乐14)文/凹壁虎 图/封零

有一些文科生听说了平行宇宙理论,就自说自话地发挥说,如果有一些东西怎么找也找不到,过了一段时间它们又自己出现,那就是因为它们滑落到了其他的平行宇宙又穿越了回来。这种纯真的误解是如此让人汗颜,但说实在的这种白日梦也不乏启发性和娱乐功能。催稿的编辑有时候就会消失不见。可问题是他们回来的时候记起的第一件事情就是要催稿,而且催的还是你的稿。这到底是怎么回事?

科学家们绞尽脑汁都想不出怎么才能在平行宇宙中互相穿梭,但对粗心的爱人们来说这就轻而易举。如果你完事后筋疲力尽地把套套往地板上随手一扔,打算第二天早上起床统一打扫战场,那么十个套套中起码会有两三个作为套套代表穿越到平行宇宙里面去。翌日早晨,你哪怕集福尔摩斯的专业素养和人猿泰山的野兽本能于一体,你也不可能把找到的套套个数和记忆中的套套个数对应起来。那消失的套套就像吸血鬼贵族一样溶解在光芒四射的阳光里。这当然不是一个很好的结局,然而也并不是一个最坏的结局,因为当最坏的结局到来时你会明确地体会到什么才能算得上是个结局——是的,那就是把师长请到家中小叙,或把所有好友叫来开生日派对的时候,那些消失的套套们又因为某种神秘力量,低调而又平静地回到了我们这个宇宙中某些并不醒目,但也决不至于被忽视的地点。是的,平行宇宙们的慷慨简直令人恼怒,为什么在它们返还套套的同时不把那些看笑话的人带走,以此来保持宇宙的能量平衡?

会在平行宇宙中穿梭的并不仅限于橡胶制品,还有人体组织,组织中的供给血液,以及大脑意识等等。谁都碰到过这种情况,无论是作为主语还是宾语而躬逢其盛:前一秒还地动山摇,上天而入地,后一秒忽然偃旗息鼓,溜之而大吉。如果做爱也能被表示为一条关于时间的函数,那么在这些时间点上该函数不可导。震惊、惭愧和抱怨都是不可取的。双方应该抱着共同赞叹造化神奇的积极心态:在这些不可导的时刻,一定有东西从这个平行宇宙穿越到了另一个平行宇宙。虽然你看不见也摸不着,但一定要相信,此刻在另一个平行宇宙中,有另外一个你,在享受着这意外的馈赠。哎!你总不能只为这个宇宙里的你着想,而完全不考虑另一个宇宙中的你的死活吧。好吧,就算你对你没有一点同情心,至少,它总会有穿越回来的一天嘛。

平行宇宙维基百科的内容


平行宇宙(Multiverse、Parallel universes),或者叫多重宇宙论,指的是一种在物理学里尚未被证实的理论,根据这种理论,在我们的宇宙之外,很可能还存在着其他的宇宙,而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应,这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同,也可能不同。

平行宇宙经常被用以说明:一个事件不同的过程或一个不同的决定的后续发展是存在于不同的平行宇宙中的;这个理论也常被用于解释其他的一些诡论,像关于时间旅行的一些诡论,像“一颗球落入时光隧道,回到了过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道”,解决此诡论除了假设时间旅行是不可能的以外,另外也可以以平行宇宙做解释,根据平行宇宙理论的解释:这颗球撞上自己和没有撞上自己是两个不同的平行宇宙,如此云云等。

在近代这个理论已经激起了大量科学、哲学和神学的问题,而科幻小说亦喜欢将平行宇宙的概念用于其中。

平行宇宙的分类


在2003年的科学人杂志里,有一篇由美国宇宙学家Max Tegmark写的关于平行宇宙的专文,文中他将平行宇宙分成四类:

第一类:这类的宇宙和我们宇宙的物理常数相同,但是粒子的排列法不同,同时这类的宇宙也可视为存在于已知的宇宙(可观测宇宙)之外的地方;
第二类:这类的宇宙的物理定律大致和我们宇宙相同,但是基本物理常数不同;
第三类(艾弗雷特(Hugh Everett III)的多世界诠释):根据量子理论,一件事件发生之后可以产生不同的后果,而所有可能的后果都会形成一个宇宙,而此类宇宙可归属于第一类或第二类的平行宇宙,因为这类宇宙所遵守的基本物理定律依然和我们所认知的宇宙相同(以上“一颗球落入时光隧道,回到了过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道”诡论的平行宇宙解决办法属于此种);
第四类:这类的宇宙最基础的物理定律不同于我们宇宙,而基本上到第四类为止,就可以解释所有可能存在(也就是可想像得到的)的宇宙,一般而言这些宇宙的物理定律可以用M理论构造出来。

平行宇宙相关理论


无穷宇宙(开放宇宙)理论


主条目:开放宇宙理论和开放宇宙

无穷宇宙,在宇宙中存在有大量的可观测区(有着红色十字中心的红圈),我们的“宇宙”不过是其中的一个可观测区而已开放宇宙理论认为,我们目前所知的宇宙只是整个宇宙中可观测的一小部份,在这个部份之外,整个宇宙尚有无限大的未被观测的空间;根据相对论,光速为宇宙最快的速度,我们所看到的部份(可观测宇宙)为已经到达地球的光线,而我们所观测到的范围又被称做哈伯体积,哈伯体积直接取决于宇宙的年龄(因为若宇宙诞生于n年前,则能到达地球的光线最远只能在n光年处,再更远的光线则尚在路途上,故未能被地球上的观测者所观测),哈伯体积的膨胀是因为有越来越远处的光线到达地球。

开放宇宙理论说明了第一类平行宇宙的可能性。

泡沫宇宙理论


主条目:泡沫宇宙理论

“泡沫宇宙”示意图,宇宙1到宇宙6各自有自己的物理常数,我们的“宇宙”不过是其中的一个“泡沫”而已泡沫宇宙理论认为存在有无限多的开放宇宙,而这些开放宇宙本身有着不同的物理常数,这些开放宇宙的“距离”比我们的开放宇宙的“边缘”还要远,意即这些宇宙存在于无穷远的地方之外。

这个理论由安德烈·林德最早提议,而泡沫宇宙理论本身能和暴涨理论在相当程度上契合,而这个理论本身牵涉到了宇宙可能是由某个“亲宇宙”的量子泡沫,中所诞生的可能,而这些量子泡沫产生于能量的起伏,这些能量的起伏可能会产生微小的“泡沫”和虫洞,若这些“泡沫”本身不是非常地巨大,则它们会像膨胀的汽球一般,到了最后消失无踪,不过如果能量起伏大于某个常数,那么这个泡沫就会不断地膨胀,甚而产生一个“子宇宙”,而“子宇宙”的体积可能会大到足以让宇宙大尺度结构存在的地步。

大反弹理论


主条目:大反弹和振荡宇宙
根据循环量子引力理论,大霹雳可能只不过是宇宙的膨胀和收缩时期组成的周期中,一个新的膨胀时期的开始而已,每个周周期开始于大霹雳、结束于大挤压(Big Crunch),而这个周期的轮回是无限的,这个模型被称为是振荡宇宙,在大霹雳之后宇宙膨胀,而之后在重力的作用之下宇宙开始收缩,然后接着是大挤压,在大挤压之后的下一次大霹雳被称为大反弹,虽然这个模型曾经一度被否决,但是膜宇宙论近年来已重拾此模型(振荡宇宙模型)。

在每个周期中宇宙可能会有不同的宇宙常数,而因此这些不同周期时的宇宙可视为第二种平行宇宙。

泡沫宇宙理论和大反弹理论使得第二种平行宇宙的存在成为可能。

量子力学的多世界解释


主条目:多世界解释
量子力学的多世界解释是一种主要的量子力学解释,在由此解释方式中的众平行宇宙共有一个关于时间的变量,而这些平行宇宙彼此之间有着相同的起源,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。

此理论为第三类平行宇宙的基础。

M理论


主条目:M理论
根据M理论,我们的宇宙很可能是产生于11维薄膜的碰撞当中,基本上由此产生的宇宙可以和多世界诠释里所说的宇宙极为不同的宇宙。

由M理论可推出第四种平行宇宙的存在。

弦论“地景”


主条目:M理论
根据IIB型(Type IIB)的弦论,从十维弦论的世界到我们所知的四维世界有极多种的变换方式,而不同的变换方式会产生相当不同的宇宙。

平行宇宙真的存在吗?时间旅行能否实现?


2008-01-21 080829 来源 网易探索(广州) 
  做为普通人来说,时间旅行和空间旅行是多么值得向往的美好梦想,在科学家的不断努力和探索下,这个梦想也许马上就会实现。

图注:我们做一个小试验。(如上图)在现实世界里,你有3个蓝色珠子和3个红色珠子。你把它们都放到一个盒子里,封好盒子。这时你可以说:“我的盒子里有一些蓝色或红色的珠子。”然后,你把盒子放在量子世界里,这时你会发现在盒子里,每一个珠子既是红色的又是蓝色的,它同时拥有两种颜色(这便是我们所说的叠加状态)。

网易探索1月21日讯,近日有关平行宇宙(parallel universes)、平行世界(parallel world)和多重宇宙(multiverse)的理论成为世界科学界最热门的话题。日本和美国科学家们试图通过科学实验证明平行宇宙的真实存在,打破困扰量子物理学研究半个世纪的瓶颈。科学家乐观的相信,也许不久的将来,人类真的会实现时间旅行和空间旅行。

什么是平行宇宙?


在很多科幻电影里大家都会看到这样的情节:主人公利用一台可以穿梭往返于不同的时间和空间的时间机器穿梭于时空,改变历史事件的进程,然后世界就按照两种可能(改变前和改变后)发展了下去。也就是说一个人在回到自己的过那一时刻开始,宇宙的发展及演化就分成了两个平行的宇宙。这个人如果改变了历史,那么改变前的世界仍然存在,改变后的世界也同时存在——这就是平行宇宙理论最基本的理解。

1954年,一名年轻的美国普林斯顿大学博士研究生休-埃维雷特三世(Hugh Everett III)提出了这个大胆的理论:人类世界存在着平行宇宙。经过半个世纪的研究和探索,美国科学家认为如果可以利用这个理论或证明平行宇宙的存在,人类就可以实现时间旅行,可以实现三维,四维甚至多维空间的旅行。但是平行宇宙理论一直困扰着世界科学界,爱因斯坦、波尔等世界科学泰斗也没有对这一理论作出明确的定义,有关这一理论的争议也持续了半个世纪。

图注:如何找到这个不规律的量子世界呢,这就是平行宇宙学说中最难突破的,也就是所谓的瓶颈。

量子物理学——平行宇宙理论的瓶颈


休-埃维雷特的平行宇宙理论,涉及到了相当棘手的量子物理学。量子物理学研究开始于1900年,由物理学家马克斯-普朗克在世界上第一个提出。

为让读者理解这一点,我们做一个小试验。(如上图)在现实世界里,你有3个蓝色珠子和3个红色珠子。你把它们都放到一个盒子里,封好盒子。这时你可以说:“我的盒子里有一些蓝色或红色的珠子。”然后,你把盒子放在量子世界里,这时你会发现在盒子里,每一个珠子既是红色的又是蓝色的,它同时拥有两种颜色(这便是我们所说的叠加状态)。

只有把一个珠子抓在手里查看时,它的颜色才能“确定”下来:要么是红色的,要么是蓝色的,两种可能性是均等的,是没有规律的。这就是平行宇宙理论所涉及到的最基本的量子理论——不规律性。科学家通过一些非常严肃的实验,也确实观察到了类似的结果:如区别不同电子的某些属性(不包括颜色,因为电子没有颜色)也会发生这样的不规律性。

但是如何找到这个不规律的量子世界呢,这就是平行宇宙学说中最难突破的,也就是所谓的瓶颈。

图注:日本科学家道雄贺的琴弦理论。他认为,在不久的将来,只要打破平行宇宙理论的瓶颈,人类就可以实现时间旅行和空间旅行。

如何实现时间旅行和空间旅行?


日本科学家道雄贺认为,在不久的将来,只要打破平行宇宙理论的瓶颈,人类就可以实现时间旅行和空间旅行。最新的宇宙观测表明,平行宇宙的概念并非一种理论。宇宙空间是无限的,时间也是无限的。在我们无法观测的宇宙深处,有和我们一模一样的宇宙和时间。空间并不只限制在四维,我们处在一个与我们意志相对静止的空间, 但是时间不同,在我们眼里时间是相对运动的空间,但是在平行宇宙的空间里,时间是可以突破和创造的。

平行宇宙理论的重要之处在于:自然界存在着大量不断分化着的平行宇宙。你犹豫着是该进A门还是B门?在一个宇宙中,你会走进A门,而在另一个宇宙中你会走进B门。在我们身边,存在着无穷多的我们看不到的平行世界。而我们所生活的世界就像收音机,假如我们能找到改变频率的按钮,我们就能像科幻故事中所描绘的那样,从一个宇宙穿行到另一个宇宙,从现在回到过去,从现在到达未来。

为什么火焰会消失?为什么有的东西会转瞬即逝?这是物理学家们正在努力探索的一个真真切切的问题,也是最近科学界一直在探讨的话题。做为普通人来说,时间旅行和空间旅行是多么值得向往的美好梦想,在科学家的不断努力和探索下,这个梦想也许马上就会实现。有关平行宇宙、平行世界和多重宇宙的理论将继续成为改变这个世界最热门的话题。(古道)

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