发现平行世界 （转载）

(http://www.skylook.org/info/info/info_2557.html)

来源：《新发现》
  
作者: 编译 全志钢

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，要是当时去了的话，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：平行世界》（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。而且，他们甚至需要借助平行世界来解决一些非常奇怪的实验结果。这些实验的目的都是为了验证量子物理学这一天才理论而进行的。
 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（质子、中子、电子）。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。你要作好思想准备了！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（原子的一个组成成分）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。为了解释这一点，美籍日裔物理学家加莱道雄（Michio Kaku）用电台广播作了一个比喻。实际上，各个电台的电磁波都持续地笼罩着你的家。而你能听到的只是其中一个——你的收音机所设定的那个。通过改变频率，你可以过渡到另一个“平行”广播之中。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……
 但你也许会说，这里还存在着一个问题。量子物理学所主宰的是无穷小的世界，而不是我们的世界。实际上，量子物理学的定律与现实世界脱节，这的确是目前物理学所面临的一大问题。因为物理学定律随着大小层级发生变化，这本身就是毫无道理的！许多物理学家一起在努力想要创立一门能与我们这个层面的世界甚至能与星球、星系的层面的情况相符合的量子物理学理论。如果他们能成功，平行宇宙就可能成为这一理论的一个合理结果。这令人浮想联翩，不是吗？

泡泡状的宇宙

 为什么有的东西会转瞬即逝？难道这只是一个疲惫不堪、濒临崩溃的记者的胡言乱语？不，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。其中最著名的一个常量就是光在真空中的速度（300000公里/秒）。这样的常量还包括：电子的质量、引力常量G……物理学家们在他们的方程式里使用了那么多确定的值以描绘我们的世界。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些微改变：整座物理学大厦就会崩塌。原子将无法形成，将不再有恒星、不再有星系。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唯一的，而是有着成千上万个，每一个宇宙都有着属于自己的不同常量。这就像是抽奖一样，我们的宇宙投中了正确的数字组合，便使得原子、分子乃至生命得以出现。真是一个特大的奖励！于是，我们才能在这里感慨自己的幸运。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了……
 还需要搞清楚的是，这些新的宇宙是如何形成的。或者说，宇宙的抽奖是何时何地举行的。就是这么一回事！想象一下，它们其中的一个被挤下了场会怎么样？不要恐慌……这种抽奖可能是在物理学上最著名最奇特的地方——黑洞进行的。在黑洞里，空间和时间被极度扭曲，物理学家们无法想象在这种环境下物理学定律会变成什么样。于是，有一些理论便设想黑洞是通往别的宇宙的通道。
 如果是这样，我们就可以把宇宙想象成一串接连而生的泡泡状的宇宙。这种设想对我们原先许多观点都提出了质疑。因为，直至今日，我们一直认为这种宇宙抽奖只进行过一次。那便是137亿年前的大爆炸。但如果接受平行宇宙存在的观点，就意味着这种宇宙抽奖一直在进行着。造就了我们的这次宇宙大爆炸只不过是其中之一而已。这种推理的结论就是：与我们原来以为的不同，大爆炸并非整个宇宙的起源，而只是我们这个宇宙的肇始。在它之前，已经发生过许多次同样的大爆炸，在它之后，同样的大爆炸仍在继续发生。
 根据这种理论，我们的常量就不那么神奇了。然而，它们是如此地精确，仍然令人惊异。因为所有正确的常量聚集在一起的几率还是微乎其微的。美国天文物理学家李·斯莫林（Lee Smolin）提出了一项补充理论用以诠释这一惊人的现象：宇宙是一代代进化的。一个世界诞生于另一个世界，并继承了其“父亲”的某些特征，包括那些常量。这就有一点像父母亲会把自己的部分基因传给自己的孩子一样。这促使斯莫林开始猜想宇宙的进化是否也存在着一种自然选择的规律。
其实，黑洞的形成并催生另一个宇宙的前提条件是存在着恒星（黑洞诞生于恒星）。换言之，不能生产恒星的宇宙是没有机会“自我繁殖”的。“繁殖力”弱的宇宙注定要消失，而“繁殖力”强的宇宙则能够延续。这样看来，我们以及我们周遭物质的存在并不全是巧合的运气，而是一连串类似于生物界进化的结果。这种理论解释近乎完美！
 那么缺陷在哪里呢？很简单，这项近乎完美的理论在目前几乎是无法验证的，尽管许多物理学家正在竭尽全力为其寻找证据。如果你想助他们一臂之力的话，你也许可以申请成为志愿者，纵身跃入一个黑洞之中，去看看在那条隧道的另一端是否存在着光明！

界限之外

 好了，为了帮你那已经过热的神经元降降温，我们来看最后一种最容易理解的平行宇宙吧。而且，这个平行宇宙是肯定存在的。怎么会这样呢？很简单，这另一个世界就在我们的宇宙中。只不过我们看不到它，因为它太远了。不要以为要看到它只是一个时间的问题。不要以为靠建造功能无比强大的望远镜就能看到它。不，它是不可能被看到的，因为它在界限之外……
 需要说明的是，这个界限指的是“宇宙的”界限。宇宙界限指的是在理论上太空中可以被观察到的最远的地方。这只是一个光线的问题。其实，要看到一个东西，就必须要等到它的光线来到我们眼前。这很合理。然而，光线并不是像我们以为的那样，是瞬间弥漫在太空中的。光的前进速度的确很快：每秒300000公里。比如，你在距离你妹妹3米远的地方打开手电筒，手电筒的光线花0.00000001秒的时间就能到达她眼前。但你要知道，在此期间，手电筒已经亮了，只是她还不知道。在宇宙中也是这样。一些恒星诞生了、发亮了，但我们还不知道。所有这些我们看不到光线的星体就构成了一个隐藏着的宇宙；在天文物理学家们看来，这才是平行宇宙的最基本形态。没有任何迹象表明这个平行宇宙和我们的宇宙有什么不同。那里应该和我们的宇宙中一样，充满了星系和恒星。

永远无法了解的世界

 关于这个平行宇宙，我们唯一清楚的是它的边界。它始于以地球为中心、约450亿光年为半径的球体之外。这个数字是怎么来的？是根据光速、宇宙的年龄以及宇宙扩张的情况推算出来的。事实上，我们宇宙的年龄大概是140亿年，我们所看到的宇宙中的光线没有超过140亿年前发出的。理论上，在这140亿光年以外的位置我们是不可能看到的。然而，在发出这一光线的时刻和光线到达我们眼前的时刻之间，宇宙变大了。因此，由于宇宙的膨胀，我们可能观察到的宇宙的边界就不是140亿光年，而要大得多。天文学家们如今认为大约是距离我们450亿光年。
 那么……于是所有位于这个球体之外的东西没有足够的时间将光线传到我们眼前。尽管宇宙界限在不断增长（每年增长1光年），但不要指望我们有一天能看到这个平行世界。随着我们宇宙的膨胀，这个平行世界在不断地远离我们。宇宙界限追逐着它，却永远抓不住它。

有点像我思故我在的维心思想

这个东西，现在学术界确有此思想，似乎还比较流行，但是，迄今为止，只是理论猜想，没有任何可信的实验证据。

众多宇宙模型中的一个吧。

这种实验不知道怎么去证明啊？

一直都喜欢关于平行宇宙的理论

都不知道对不对！尽情期待吧！好多书上是有这样的假设（例如虫洞），不懂但不盲从

哦··很多种可能··

最近出版了一本叫做《平行宇宙》的科普书，作者为一个日裔美国人，似乎蛮好的，反正我们老师强烈推荐。不过，翻译者的水平比较烂，里面很多专业名词译的乱七八糟。

最近出版了一本叫做《平行宇宙》的科普书，作者为一个日裔美国人，似乎蛮好的，反正我们老师强烈推荐。不过，翻译者的水平比较烂，里面很多专业名词译的乱七八糟。 ...
positron 发表于 2008-12-22 15:43

                               
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那干脆看英文原版好了，网上有电子版的。

BBC 2007年出过一个片“Parallel Worlds, Parallel Lives”，也是关于这个的。
youtube可以直接看的：http://hk.youtube.com/watch?v=h7BHFieatVE
这边可以下到：http://lib.verycd.com/2007/12/10/0000173441.html

11# deepgreen

我们老师好像给我们每人复印了一本。

翻译的烂对我们来说其实没啥，反正我们知道准确的表述，但对那些初学者就不好了，记住了不恰当的表述，等看到了准确的表述可能反而不认识了。

《平行宇宙》弄到手了，书的内容很好，可惜那翻译的水平实在太令人失望了，好像译者对天文学很多常见名词都缺乏了解，很多简单词汇的译文都明显不合上下文语境，不知怎么这样就能出版出来了。。。

这本书偶也买了,加来道雄经常上Discovery的,所以看到是他出的书就买了一本,还没看完

13# deepgreen

我们老师说给我们印，但似乎给忘了……

这部电视剧在哪里可以看到啊？优酷土豆搜索的到吗

16# 故园旧梦

11#的链接就可以看的。

量子世界的确奇妙，让人无法正常理性思考，最颠覆我们思想的是波-粒二相，根据这个理论任何实体都无法确定，只能给出“概率”，任何粒子的轨迹都不连续，只能给出幽灵班的电子云，和自相的干涉。最头痛的是电子在一个一个发射的时候已经想好了下一秒会有一个同伴与它相撞产生干涉！！
更奇怪的是：平行宇宙可以让我们恢复日常的思维方式，化整为零，无数个不确定点又构成一条连续的轨迹！到底是我们的惯性思维对呢还是世界本身就不太确定？
   的确让人大伤脑筋。

这种实验不知道怎么去证明啊？
万有引力307 发表于 2008-12-1 12:25

                               
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我看现在还很难证明哦？！

宇宙的边界每年不止增长1光年吧.