宇宙時空 发现平行世界

发现平行世界

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天文物理学家认为,在我们的宇宙之外,可能还存在着别的宇宙。现在要搞清楚的,就是如何能够到达那些宇宙……

 

平行宇宙就在我们身边。没错,是真的。其实你经常与它不期而遇。比如上个周末你丢了钥匙的时候。你想过没有:你的钥匙可能是溜到了一个平行世界中,躲在那里和你藏猫猫?再举一个例子。有人邀请你去参加派对,可是当时你已经又累又困,只想回家放松一下好好睡一觉。结果,第二天,你得知自己心仪已久却从不敢向她表白的女孩去参加了这个派对,这令你懊丧不已,不禁想,要当时去了的话,人生也许就会大不同,也许有机会和那心上人儿说说话,也许……而这另外一种可能性,也就是一个平行宇宙。现在,你明白这是怎么回事了吗?其实你早就对我们的主题有所了解了,对不对?什么?你觉得这只不过是个文字游戏,是个玩笑?你错了!许多大物理学家都对这些平行宇宙兴趣盎然。他们的目的当然不是要去那里寻找丢失的钥匙,而是希望能够找到一条道路,带领物理学走出几十年来面临的死胡同。那么,我们出发吧,去物理学家们所想象的那些奇异的宇宙看看。别担心:我们一定会把你平平安安地带回来。我们保证!

量子的宇宙

说起平行世界,科幻连续剧《旅行者》(Sliders)的爱好者们肯定兴奋不已!这部连续剧的大致内容是:物理系大学生昆·迈洛里(Quinn Malory)制造了一台可以穿梭往返于不同的平行世界之间的机器;在每一个平行世界中,历史的发展都与我们所知的不同:恐龙仍然生活在世界上,30岁以上的人才享有政治权利……当然,这纯粹是一个科幻故事,不过,理论物理学家们并不排除这种世界存在的可能性。

这门物理学描绘的是无穷小的世界:原子和构成原子的基本粒子。在这么小的级别上,是无法对事物及其位置加以准确描绘的。它们都处在不同状态的叠加之中,而每种状态都具有不同的存在可能性。为理解这一点,我们举一个现实世界的例子。你有5个蓝色珠子和5个红色珠子。你把它们都放到一个纸盒子里,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。”好了。现在,我们来看看量子的世界。你要做好思想准备了!因为,在这里,每一个珠子都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)。只有当你把一个珠子抓在手里查看时,它的颜色才“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。是的,别紧张,大家都和你一样,觉得这种现象很奇怪。不仅如此,接下来的小实验将向你展示这种状态叠加的一个具体结果。

从盒子里随机取出4个珠子。比如你取出了3个红色珠子和1个蓝色珠子。这个结果,不管是从传统物理学还是从量子物理学的角度来看,都是有价值的。但如果你用你得到的这4个珠子再来做一次抽签的话,其结果便会令人困惑。把它们放到另一个盒子里,再一个一个地把它们取出来。从传统物理学角度来看,你取出来的一定会是3个红色珠子和1个蓝色珠子。而在量子物理学的世界中,你取出来的,可能是4个红色珠子,也可能是4个蓝色珠子,甚至可能是2个红色珠子和2个蓝色珠子,等等。是的,你的理解是正确的:有些珠子改变了颜色!这是可能的,因为量子的珠子同时具有两种色调。在每一次抽签时,它们都有可能改变颜色。这听上去令人疯狂,但通过一些非常严肃的实验,人们确实观察到了类似的结果:区别不同电子的某些属性(不包括颜色,因为电子没有颜色)会发生这样的改变。

世界无限的可能性

别紧张,一个粒子可以同时存在于两个不同状态之中,这不仅令你困惑,也令许多物理学家不解。他们尤其无法解释的是,为什么珠子的颜色必须要被看到(在物理学上,这意味着对珠子的状态进行测定)后才能确定下来。正是为了破解这个奥妙,物理学家们设想了量子平行世界的存在。再以珠子为例。在将它抽取出来之前,它既是红色的也是蓝色的。当你将它从盒子里拿出来看到它时,这个宇宙就一分为二了:在一个宇宙中,珠子是红色的,而在另一个中,它是蓝色的。这样,确定颜色的问题就解决了。

将这个设想推广到我们的日常生活中,结果就是: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……因此,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正如被设定在一个频率上的收音机。假如我们能找到改变频率的按钮,我们就能像《旅行者》中所描绘的那样,从一个宇宙穿行到另一个宇宙……

泡泡状的宇宙

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。他们越是仔细分析物理学的定律,就越觉得我们的存在真是幸运。不仅是我们人类,连所有的恒星、星系的存在,都是物理学常量所造就的奇迹。多亏了它们,物理学家们才能解释原子的稳定性、解释月亮绕着地球转、解释太阳为什么会发光……一旦某一个常量发生丝毫的改变:整座物理学大厦就会崩塌。这样看来,自从宇宙诞生之初就一直主宰着它的所有这些常量似乎是被精心设计好的!这种想法的确让人觉得温暖……但也有些荒唐。因为,没有什么理由使得这些巧合非得出现。到底是什么让这些常量取了这些值而不是其他的值呢?面对这个问题,不妨向平行宇宙寻求答案……

其实,你可以想象一下,存在着的由自己温馨的常量主宰着的宇宙并不是只有一个,而是有着成千上万个,每一个宇宙都有着自己不同的常量。这就像是抽奖一样,我们的宇宙投中了正确的数字组合,这便使得原子、分子乃至生命得以出现。这真是一个特大的奖励!于是,我们才能在这里感慨我们的幸运。而其他的宇宙抽到的是错误的号码,因此它们没有产生生命的希望。当然,既然它们永远不会出现生命,也就没有人会为此哀叹。

选自:科学

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