咱们存在的平行宇宙是天然的还是天然构成的 (咱们存在的平台有哪些)

admin 2024-10-19 阅读:5

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咱们存在的平行宇宙是天然的还是天然构成的?

谁能证明存在平行宇宙?目前,平行宇宙只是一个假说,没有人能证明它存在或许不存在。

假设存在平行宇宙,那么它就无法能是天然的,人怎能造进去宇宙?但是,无法证明能否存在平行宇宙,又怎样能说是天然构成的?只要曾经存在的事物,能力说它是天然的或许是天然构成的。

所以,在目前还没有证明能否存在平行宇宙的状况下,不能说平行宇宙是天然的,也不能说平行宇宙是天然构成的。

目前,只能说平行宇宙是人的空想,或许说是在人的大脑里构成的。

平行环球通常是什么?

平行环球[又称平行宇宙(Multiverse、Parallel universes),或许称多重宇宙论]指的是一种在物理学里尚未被证明的通常,依据这种通常,在咱们的宇宙之外,很或许还存在着其他的宇宙,而这些宇宙是宇宙的或许形态的一种反响,这些宇宙或许其基本物理常数和咱们所认知的宇宙相反,也或许不同。

平行宇宙这个名词是由美国哲学家与心思学家威廉·詹姆士在1895年所发明的。

平行宇宙档次 对“宇宙”的如此定义,人们兴许会以为这只是种形而上学的形式罢了。

然则物理学和形而上学的区别在于该通常能否能经过试验来测试,而不是它看起来能否怪异或许蕴含难以发觉的物品。

多年来,物理学前沿始终扩张,排汇融合了许多形象的(甚至一度是形而上学的)概念,比如球形的地球、看不见的电磁场、期间在高速下流动减慢、量子堆叠、空间笔挺、黑洞等等。

近几年来“多重宇宙”的概念也参与了上方的名单,与先前一些经过测验的通常,如相对论和量子力学配合起来,并且至少到达了一个阅历主义迷信通常的基本规范:作出预言。

当然作出的结论也或许是失误的。

迷信家们迄今探讨过多达4种类型独立的平行宇宙。

如今关键的已不是多重宇宙能否存在的疑问了,而是它们究竟有多少个档次。

编辑本段第一档次:视界之外 一切的平行宇宙组成第一层多重宇宙。

--这是争执起码的一层。

一切人都接受这样一个理想:虽然咱们此时此刻看不见另一个自己,但换一个中央或许便捷地在原地等上足够长的期间以后就能观察到了。

就像观察海平面以外驶来的船只--观察视界之外物体的情景与此相似。

随着光的航行,可观察的宇宙半径每年都扩展半光年,因此只须要坐在那里等着瞧。

当然,你多半等不到另一个宇宙的另一个你收回的光线传到这里那天,但从通常上讲,假设宇宙扩张的通常站得住脚的话,你的后辈就有或许用超级望远镜看到它们。

怎样样,第一层多重宇宙的概念听起来平平无奇?空间不都是有限的么?谁能想象某处插着块牌子,上书“空间到此完结,留神上方的沟”?假设是这样,每团体都会天性的置疑:止境的“外面”是什么?实践上,爱因斯坦的重力场通常偏偏把咱们的直觉变成了疑问。

空间有或许不是有限,只需它具备某种水平的笔挺或许并非咱们直觉中的拓扑结构(即具备相互联系的结构)。

一个球形、炸面圈形或许圆号形的宇宙都或许大小有限,却无际界。

对宇宙微波背景辐射的观测可以用来测定这些假定。

【见另一篇文章《宇宙是有限的吗?》by Jean-Pierre Luminet, Glenn D. Starkman and Jeffrey R. Weeks; Scientific American, April 1999】但是,迄今为止的观察结果似乎背逆了它们。

无尽宇宙的模型才和观测数据合乎,外带剧烈的限度条件。

另一种或许是:空间自身有限,但一切物质被限度在咱们周围一个有限区域内--曾经盛行的“岛状宇宙”模型。

该模型不同之处在于,在大尺度下物质散布会出现分形图案,而且会始终耗散殆尽。

这种情景下,第一层多重宇宙里的简直每个宇宙最终都将变无暇空如也,堕入死寂。

但是近期对于三维河汉散布与微波背景的观测指出物质的组织形式在大尺度上出现出某种含糊的平均,在大于10^24米的尺度上便观测不到明晰的细节了。

假定这种形式加长下去,咱们可观测宇宙以外的空间也将充溢行星、恒星和星系。

有资料允许空间加长于可观测宇宙之外的通常。

WMAP卫星最近测量了微波背景辐射的动摇(左图)。

最剧烈的振幅超越了0.5开,暗示着空间十分之大,甚至或许无量(中图)。

另外,WMAP和2dF星系红移探测器发如今十分大的尺度下,空间平均散布着物质 生存在第一层多重宇宙不同平行宇宙中的观察者们将发觉到与咱们相反的物理定律,但初始条件有所不同。

依据以后通常,大爆炸早期的一瞬间物质按肯定的随机度被抛出,此环节蕴含了物质散布的一切或许性,每种或许性都不为0。

宇宙学家们假定咱们所在的现在有着近似平均物质散布和初始动摇形态(100,000或许性中的一种)的宇宙,是一个相当典型的(至少在一切发生了观察者的平行宇宙中很典型)集体。

那么距你最近的和你如出一辙那团体将远在10^(10^28)米之外;而在10^(10^92)米外才会有一个半径100光年的区域,它外面的一切与咱们寓居的空间丝毫不差,也就是说未来100年内咱们环球所出现的每件事都会在该区域齐全再现;而至少10^(10^118)米之外该区域才会增大到哈勃体积那么大,换句话说才会有一个和咱们如出一辙的宇宙。

上方的预计还算极端激进的,它仅仅穷举了一个温度在10^8开以下、大小为一个哈勃体积的空间的一切量子形态。

其中一个计算步骤是这样:在那温度下一个哈勃体积的空间最多能容纳多少质子?答案是10^118个。

每个质子或许存在,也或许不存在,也就是总共2^(10^118)个或许的形态。

如今只须要一个能装下2^(10^118)个哈勃空间的盒子便用光一切或许性。

假设盒子更大些--比如边长10^(10^118)米的盒子--依据抽屉原理,质子的陈列形式肯定会重复。

当然,宇宙不只要质子,也不止两种量子形态,但可用与此相似的方法预算出宇宙所能容纳的消息总量。

与咱们宇宙如出一辙的另一个宇宙的平均距离,距你最近那个“分身”没准并不象通常计算的那么远,兴许要近得多。

由于物质的组织形式还要受其他物理法令制约。

给定一些诸如行星的构成环节、化学方程式等法令,天文学家们疑心仅在咱们的哈勃体积内就存在至少10^20个有人类寓居的行星;其中一些或许和地球十分相像。

第一层多重宇宙的框架通常被用来评价现代宇宙学的通常,虽然该环节很少被明晰地表白。

举例来说,调查咱们的宇宙学家如何经过微波背景来试图得出“球形空间”的宇宙几何图。

随着空间曲率半径的不同,那些“热区域”和“冷区域”在宇宙微波背景图上的大小会出现某种特色;而观测到的区域标明曲率太小无余以构成球形的敞开空间。

但是,坚持统计学上的严厉是十分关键的事。

每个哈勃空间的这些区域的平均大小齐全是随机的。

因此有或许是宇宙在捉弄咱们--并非空间曲率无余以构成敞开球形使得观测到的区域偏小,而凑巧由于咱们宇宙的平均区域天生就比别的来的小。

所以当宇宙学家们山盟海誓保障他们的球状空间模型有99.9%可信度的时刻,他们的真正意思是咱们那个宇宙是如此地不合群,以致1000个哈勃体积之中才会出一个象那样的。

这堂课的重点是:即使咱们没法观测其他宇宙,多重宇宙通常依然可以被通常验证。

关键在于预言第一层多重宇宙中各个平行宇宙的特性并指出其概率散布--也就是数学家所谓的“度量”。

咱们的宇宙应当是那些“出现或许性最大的宇宙”中的一个。

否则--咱们很可怜地生存在一个不大或许的宇宙中--那么先前假定的通常就有大费事了。

如咱们接上去要探讨的那样,如何处置这度量上的疑问将会变得相当有应战性。

编辑本段第二档次:收缩后留下的气泡 假设第一层多重宇宙的概念不太好消化,那么试着想象下一个领有无量组第一层多重宇宙的结构:组与组之间相互独立,甚至有着互不相反的时空维度和物理常量。

这些组构成了第二层多重宇宙--被称为“无序的继续收缩”的现代通常预言了它们。

“收缩”作为大爆炸通常的肯定加长,与该通常的许多其他推论咨询严密。

比如咱们的宇宙为何如此之大而又如此的规整,润滑敌对整?答案是“空间阅历了一个极速的拉伸环节”,它不只能解释上方的疑问,还能阐释宇宙的许多其他属性。

【见《收缩的宇宙》 by Alan H. Guth and Paul J. Steinhard; Scientific American, May 1984; 《自我繁衍的收缩宇宙》 by Andrei Linde, November 1994 】“收缩”通常不只为基本粒子的许多通常所言语,而且被许多观测证明。

“无序的继续”指的是在最大尺度上的行为。

作为一个全体的空间正在被拉伸并将永远继续下去。

但是某些特定区域却中止拉伸,由此发生了独立的“气泡”,如同收缩的烤面包外部的气泡一样。

这种气泡有有数个。

它们每个都是第一层多重宇宙:在尺寸上有限而且充溢因能量场涨落而析出的物质。

对地球来说,另一个气泡在有限悠远之外,远到即使你以光速行进也永远无法抵达。

由于地球和“另一个气泡”之间的那片空间拉伸的速度远比你行进的速度快。

假设另一个气泡中存在另一个你,即使你的后辈也永远别想观察到他。

基于雷同的要素,即空间在减速扩张,观察结果令人丧气的指出:即使是第一层多重空间中的另一个自己也将看不到了。

第二层多重宇宙与第一层的区别十分之大。

各个气泡之间不只初始条件不同,在表观相貌上也有大相径庭。

当今物理学干流观念以为诸如时空的维度、基本粒子的特性还有许许多多所谓的物理常量并非基本物理法令的一局部,而仅是一种被称作“对称性破坏”环节的结果而已。

举例言之,通常物理学家以为咱们的宇宙曾一度由9个相互对等的维度组成。

在宇宙早期历史中,只要其中3个维度介入空间拉神,构成咱们如今观察到的三维宇宙。

其他6个维度如今观察不到了,由于它们被卷曲在十分庞大的尺度中,而且一切的物质都散布在这三个充沛拉伸过的维度“外表”上(对9维来说,三维就是一个面而已,或许叫一层“膜”)。

咱们生存在3+1维时空之中,对此咱们并不特意异常。

当形容天然的偏微分方程是椭圆或许超双曲线方程时,也就是空间或许期间其中之一是0维或同时多维,对观测者来说,宇宙无法能预测(紫色和绿色局部)。

其他状况下(双曲线方程),若n>3,原子无法稳固存在,n<3,复杂度太低以致于无法发生自我看法的观测者(没有引力,拓扑结构也成疑问)。

由此,咱们称空间的对称性被破坏了。

量子波的不确定性会造成不同的气泡在收缩环节中以不同的形式破坏平衡。

而结果将会千奇百怪。

其中一些或许舒展成4维空间;另一些或许只构成两代夸克而不是咱们熟知的三代;还有些它们的宇宙基本物理常数或许比咱们的宇宙大。

发生第二层多重宇宙的另一条路是阅历宇宙从创生到消灭的完整周期。

迷信史上,该通常由一位叫Richard C的物理学家于二十世纪30年代提出,最近普林斯顿大学的Paul J. Steinhardt和剑桥大学的Neil Turok两位迷信家对此作了详尽论述。

Steinhardt和Turok 提出了一个“次级三维膜”的模型,它与咱们的空间相当凑近,只是在更高维度上有一些平移。

【see ‘Been There, Done That,‘ by George Musser; News Scan, Scientific American, March 2002】该平行宇宙并非真正意义上的独立宇宙,但宇宙作为一个全体--过去、如今和未来--却构成了多重宇宙,并且可以证明它蕴含的多样性恰似无序收缩宇宙所蕴含的。

此外,沃特卢的物理学家Lee Smolin还提出了另一种与第二层多重宇宙有着相似多样性的通常,该通常中宇宙经过黑洞创生和变异而非经过膜物理学。

虽然咱们没法与其他第二层多重宇宙之中的事物相互作用,宇宙学家仍能直接地指出它们的存在。

由于他们的存在可以用来很好地解释咱们宇宙的偶然性。

做一个类比:想象你走进一座旅馆,发现了一个房间门牌号码是1967,正是你出世那年。

如许偶合呀,在那瞬间你惊叹到。

不过你随即反响上来,这齐全不算什么偶合。

整个旅馆有成千盈百的房间,其中有一个和你生日相反很反常。

但是你若看见的是另一个与你毫无干系的数字,便不会引发上方的思索。

这说明什么疑问呢?即使对旅馆无所不知,你也可以用上方的方法来解释很多偶然现象。

让咱们举个更切题的例子:调查太阳的品质。

太阳的品质选择它的光度(即辐射的总量)。

经过基本物理运算咱们可知只要当太阳的品质在1.6X10^30~2.4X10^30千克这么个狭窄范围内,地球才或许适宜生命寓居。

否则地球将比金星还热,或许比火星还冷。

而太阳的品质正好是2.0X10^30千克。

乍看之下,太阳品质是种惊人的幸运与偶合。

绝大少数恒星的品质随机散布于10^29~10^32千克的庞大范围内,因此若太阳出世时也随机选择品质的话,落在适宜范围的时机将微缺乏道。

但是有了旅馆的阅历,咱们便明白这种外表的偶然实为大系统中(在这个例子里是许多太阳系)的肯定选用结果(由于咱们在这里,所以太阳的品质不得不如此)。

这种与观测者亲密关系的选用称为“人择原理”。

虽然可想而知它引发过如许大的争执,物理学家们还是宽泛接纳了这一理想:验证基础通常的时刻无法疏忽这种选用效应。

实用于旅馆房间的原理雷同实用于平行宇宙。

幽默的是:咱们的宇宙在对称性被冲破的时刻,一切的(至少绝大局部)属性都被“调整”得恰到好处,假设对这些属性作哪怕极端庞大的扭转,整个宇宙就会面目一新--没有任何动物可以存在于其中。

假设质子的品质参与0.2%,它们立刻衰变成中子,原子也就无法稳固的存在。

假设电磁力减小4%,便不会有氢,也就不会有恒星。

假设弱相互作用再弱一些,氢雷同无法构成;相反假设它们更强些,那些超新星将无法向星际散播重元素离子。

假设宇宙的常数更大一些,它将在构成星系之前就把自己炸得支离破碎。

虽然“宇宙究竟被调理得多好”尚无定论,但上方举的每一个例子都暗示着存在许许多多蕴含每一种或许的调理形态的平行宇宙。

【see ‘Exploring Our Universe and Others,‘ by Martin Rees; Scientific American, December 1999】第二层多重宇宙预示着物理学家们无法能测定那些常数的通常值。

他们只能计算出希冀值的概率散布,在选用效应归入思索之后。

编辑本段第三档次:量子平行环球 第一层和第二层多重宇宙预示的平行环球相隔如此之悠远,超出了天文学家企及的范围。

但下一层多重宇宙却就在你我身边。

它直接源于驰名的、备受争议的量子力学解释--任何随机量子环节都造成宇宙决裂成多个,每种或许性一个。

量子平行宇宙。

当你掷骰子,它看起会随机获取一个特定的结果。

但是量子力学指出,那一瞬间你实践上掷出了每一个形态,骰子在不同的宇宙中停在不同的点数。

其中一个宇宙里,你掷出了1,另一个宇宙里你掷出了2……。

但是咱们仅能看到所有实在的一小局部--其中一个宇宙。

20世纪早些年,量子力学通常在解释原子层面现象方面的完成掀起了物理学反派。

在原子畛域下,物质静止不再遵守经典的牛顿力学法令。 咱们存在的平台有哪些

在量子通常解释它们取得注目完成的同时却引发了爆炸性剧烈的争执。

它究竟象征着什么?量子通常指出宇宙并不像经典通常形容的那样,选择宇宙形态的是一切粒子的位置和速度,而是一种叫作波函数的数学对象。

依据薛定鄂方程,该形态依照数学家称之为“一致性”的形式随期间演变,象征着波函数在一个被称为“希尔伯特空间”的无量维度空间中演变。

虽然少数时刻量子力学被形容成随机和不确定,波函数自身的演变形式却是齐全确定,没有丝毫随机性可言的。

平行宇宙究竟存不存在

人们对于平行宇宙的猜想和探讨曾经继续了很长期间,但是究竟平行宇宙能否存在依然没有明白的结论。

有些人置信在宇宙中存在有数个平行环球,每个环球都有着不同的历史、人物和事情,而有些人则以为这不过是纯正的科空想象。

平行宇宙的存在能否成立取决于咱们了解宇宙的形式。

假设咱们置信宇宙是一个无量尽的空间,那么在这个空间中存在着有数种或许性。

比如咱们生存的是一个平行宇宙中的一个环球,而在其他的平行宇宙中或许存在着咱们无法想象的事物和事情。

同时,在物理学中也存在着一些通常可以证明平行宇宙的存在,比如量子力学中的“多重宇宙”通常。

不过,咱们目前还没有任何的证据能够直接证明平行宇宙的存在。

迷信家们在探求宇宙的环节中也没有发现任何允许这个通常的迹象。

因此,咱们不能够必需地说平行宇宙的存在是实在的。

虽然平行宇宙的存在依然是一个未解之谜,但是这个概念依然吸引着有数人的想象力和兴味。

咱们可以经过想象和空想去探求宇宙的更多或许性,而这种探求也让咱们愈加深化地了解自己所在的环球。

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