宇宙時空 發現平行世界

發現平行世界

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天文物理學家認為,在我們的宇宙之外,可能還存在着別的宇宙。現在要搞清楚的,就是如何能夠到達那些宇宙……

 

平行宇宙就在我們身邊。沒錯,是真的。其實你經常與它不期而遇。比如上個周末你丟了鑰匙的時候。你想過沒有:你的鑰匙可能是溜到了一個平行世界中,躲在那裡和你藏貓貓?再舉一個例子。有人邀請你去參加派對,可是當時你已經又累又困,只想回家放鬆一下好好睡一覺。結果,第二天,你得知自己心儀已久卻從不敢向她表白的女孩去參加了這個派對,這令你懊喪不已,不禁想,要當時去了的話,人生也許就會大不同,也許有機會和那心上人兒說說話,也許……而這另外一種可能性,也就是一個平行宇宙。現在,你明白這是怎麼回事了嗎?其實你早就對我們的主題有所了解了,對不對?什麼?你覺得這只不過是個文字遊戲,是個玩笑?你錯了!許多大物理學家都對這些平行宇宙興趣盎然。他們的目的當然不是要去那裡尋找丟失的鑰匙,而是希望能夠找到一條道路,帶領物理學走出幾十年來面臨的死胡同。那麼,我們出發吧,去物理學家們所想象的那些奇異的宇宙看看。別擔心:我們一定會把你平平安安地帶回來。我們保證!

量子的宇宙

說起平行世界,科幻連續劇《旅行者》(Sliders)的愛好者們肯定興奮不已!這部連續劇的大致內容是:物理系大學生昆·邁洛里(Quinn Malory)製造了一台可以穿梭往返於不同的平行世界之間的機器;在每一個平行世界中,歷史的發展都與我們所知的不同:恐龍仍然生活在世界上,30歲以上的人才享有政治權利……當然,這純粹是一個科幻故事,不過,理論物理學家們並不排除這種世界存在的可能性。

這門物理學描繪的是無窮小的世界:原子和構成原子的基本粒子。在這麼小的級別上,是無法對事物及其位置加以準確描繪的。它們都處在不同狀態的疊加之中,而每種狀態都具有不同的存在可能性。為理解這一點,我們舉一個現實世界的例子。你有5個藍色珠子和5個紅色珠子。你把它們都放到一個紙盒子里,封好盒子。這時你可以說:“我的盒子里有一些藍色或紅色的珠子。”好了。現在,我們來看看量子的世界。你要做好思想準備了!因為,在這裡,每一個珠子都既是紅色的又是藍色的。它同時擁有兩種顏色(這便是我們所說的疊加狀態)。只有當你把一個珠子抓在手裡查看時,它的顏色才“確定”下來:要麼是紅色的,要麼是藍色的,兩種可能性是均等的。是的,別緊張,大家都和你一樣,覺得這種現象很奇怪。不僅如此,接下來的小實驗將向你展示這種狀態疊加的一個具體結果。

從盒子里隨機取出4個珠子。比如你取出了3個紅色珠子和1個藍色珠子。這個結果,不管是從傳統物理學還是從量子物理學的角度來看,都是有價值的。但如果你用你得到的這4個珠子再來做一次抽籤的話,其結果便會令人困惑。把它們放到另一個盒子里,再一個一個地把它們取出來。從傳統物理學角度來看,你取出來的一定會是3個紅色珠子和1個藍色珠子。而在量子物理學的世界中,你取出來的,可能是4個紅色珠子,也可能是4個藍色珠子,甚至可能是2個紅色珠子和2個藍色珠子,等等。是的,你的理解是正確的:有些珠子改變了顏色!這是可能的,因為量子的珠子同時具有兩種色調。在每一次抽籤時,它們都有可能改變顏色。這聽上去令人瘋狂,但通過一些非常嚴肅的實驗,人們確實觀察到了類似的結果:區別不同電子的某些屬性(不包括顏色,因為電子沒有顏色)會發生這樣的改變。

世界無限的可能性

別緊張,一個粒子可以同時存在於兩個不同狀態之中,這不僅令你困惑,也令許多物理學家不解。他們尤其無法解釋的是,為什麼珠子的顏色必須要被看到(在物理學上,這意味着對珠子的狀態進行測定)後才能確定下來。正是為了破解這個奧妙,物理學家們設想了量子平行世界的存在。再以珠子為例。在將它抽取出來之前,它既是紅色的也是藍色的。當你將它從盒子里拿出來看到它時,這個宇宙就一分為二了:在一個宇宙中,珠子是紅色的,而在另一個中,它是藍色的。這樣,確定顏色的問題就解決了。

將這個設想推廣到我們的日常生活中,結果就是:存在着大量不斷分化着的平行宇宙。你猶豫着是該進A門還是B門?在一個宇宙中,你會走進A門,而在另一個宇宙中你會走進B門……因此,在我們身邊,存在着無窮多的我們看不到的平行世界。而我們所生活的世界正如被設定在一個頻率上的收音機。假如我們能找到改變頻率的按鈕,我們就能像《旅行者》中所描繪的那樣,從一個宇宙穿行到另一個宇宙……

泡泡狀的宇宙

為什麼有的東西會轉瞬即逝?這是物理學家們正在努力探索的一個真真切切的問題。他們越是仔細分析物理學的定律,就越覺得我們的存在真是幸運。不僅是我們人類,連所有的恆星、星系的存在,都是物理學常量所造就的奇蹟。多虧了它們,物理學家們才能解釋原子的穩定性、解釋月亮繞着地球轉、解釋太陽為什麼會發光……一旦某一個常量發生絲毫的改變:整座物理學大廈就會崩塌。這樣看來,自從宇宙誕生之初就一直主宰着它的所有這些常量似乎是被精心設計好的!這種想法的確讓人覺得溫暖……但也有些荒唐。因為,沒有什麼理由使得這些巧合非得出現。到底是什麼讓這些常量取了這些值而不是其他的值呢?面對這個問題,不妨向平行宇宙尋求答案……

其實,你可以想象一下,存在着的由自己溫馨的常量主宰着的宇宙並不是只有一個,而是有着成千上萬個,每一個宇宙都有着自己不同的常量。這就像是抽獎一樣,我們的宇宙投中了正確的數字組合,這便使得原子、分子乃至生命得以出現。這真是一個特大的獎勵!於是,我們才能在這裡感慨我們的幸運。而其他的宇宙抽到的是錯誤的號碼,因此它們沒有產生生命的希望。當然,既然它們永遠不會出現生命,也就沒有人會為此哀嘆。

選自:科學

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