多元宇宙可以换143码

宇宙的真实本质究竟是什么？他的尺度有多大？起点和终点又在哪里？如果他不是无限延伸的，那么他的边界之外又可能隐藏着什么呢？这些问题不仅仅是科学家和哲学家，几个世纪以来一直在探索的， 他们还在思考平行宇宙的可能性。我们的宇宙并不是孤立存在的，而是更加宏达失误的一部分。这就是所谓的多元宇宙这一理论物理学的分支，因其广泛的推测性和最终无法验证的特性，通常不被科学家正式接受。然而， 对于平行宇宙的诸多解释各不相同，其中一些甚至可能以我们能够观察到的形式影响到我们自己的宇宙。在这段视频中，我们将完全离开太阳系和银河系，深入探讨一些最 大的问题，宇宙的孤立性以及我们的宇宙是否是唯一存在的宇宙。其他宇宙的概念非常迷人，他迫使我们在最宏观的背景下思考自己的存在，并探索我们意识的深处。这个概念在激发人们的想象力方面，尤其在艺术、 娱乐和流行文化领域具有无与伦比的能力。实际上，漫威系列电影最近的巨大成功很大部分是因为他把多元宇宙作为很多新电影的核心主题。但这里有一个问题，这种对多元宇宙的奇特解释并非基于科学或现实主义。事实上， 宇宙学家通常避免讨论多元宇宙的问题，因为他无法提供足够的观测证据来支持其众多奇特的说法。然而，多元宇宙可能存在于许多不 不同的形状大小和形式中，其中一些甚至受到我们可以通过经验和观察证据测试的启发。最简单也许也是最容易想象的解释之一就是我们生活在一个无限的宇宙中。如果宇宙确实是无限的， 并且由不同尺度的恒星和星级组成，那么任何可能发生的事情都将发生。此外， 这种情形还将无数次的重复发生。在真正无边无际的空间中，将有无数的可观测的宇宙存在，为各种可能性提供无限的空间。由于原子排列的方式虽然多样却有限， 即便在有限的体积内，我们预期将会看到空间中粒子重复出现的模式，这可能包括我们自己的重复存在。行风模型将这一概念推向 极致。假设有无数个平行的可观测宇宙与我们的宇宙同步存在，被无尽的可能性所交织，但重要的是， 所有这些宇宙都遵循着我们在地球上经历的相同物理法则。根据麻省理工学院物理学家 max techmar 在二零零三年发布的广受欢迎的分类系统， 这些构成了他的四级多重宇宙分类中的第一级。第一级多重宇宙是无限的星系，在无边无际的太空中永无止境的运行。这让我们几乎可以肯定的说， 我们不可能使宇宙中唯一的智慧文明。天文学家已经探讨这种可能性超过两千年。然而，宇宙的真实规模被宇宙光地平线所遮蔽。这是一层球形贝壳状的黑暗边界，位于我们可观 观测宇宙的边缘，超出这个边界，我们无法看到更多。尽管如此，我们从这个可观测框架内收集到的大部分证据都表明他是有限的区域，无论其规模如何。宇宙世界本身的存在表明宇宙具有一个有限的年龄， 类似于他最古老的可探测光宇宙微博背景，他是在宇宙诞生后不久发出的。考虑到自那时以来宇宙明显的膨胀，我们有充分的理由相信宇宙具有可测量的有限的体积， 并且随着时间的推移在增加，但他注定永远不会真正达到无限。然而，我们从宇宙微波背景中提取的数据显示，宇宙似乎接近临界密度，且没有显著的空间区域。即使在最大的可观测尺度上，我们的 宇宙看似平坦，这意味着它的几何形状并不像我们期待的球形有些宇宙那样弯曲，已封闭自身。相反， 我们在无限宇宙的假设下，预期会看到一种在所有长度尺度上适用的平面几何形状不会出现任何缩减。这确实是一个有趣的可能性，而且我们无法完全排除这一点。尽管如此， 宇宙学家通常不会仅仅因为宇宙表现出看似平坦且密度较高的特性就认为宇宙是无限的。相反，他们对这些特殊的性质有着不同的解释。宇宙膨胀爆炸理论主张在我们熟知的大爆炸发生前， 宇宙在诞生后不久经历了一段极短但剧烈的指数及膨胀期，这一过程将宇宙推向了今天我们所 所建的巨大规模。在那个时期，管理空间的定律和度量尚未定义，因此，没有自然界的限制来制约这个出生的膨胀的宇宙，他的体积至少扩大了十的二十八次方倍。这种膨胀发生的如此迅速， 以至于宇宙的原始物质也被调整至极度平滑，没有时间形成质量密度、梯度或差异，从而维持其接近临界密度和平滑度。一旦暴涨结束， 驱动其的能量便开始重新加热并衰变为等离子体，填满了早期宇宙，并导致了更传统的大爆炸事件。这一理论最初是在二十世纪七十年代末由麻省理工学院的物理学家艾伦 古斯提出的，他当时试图解决新兴的大爆炸模型中的一些问题。事实上，尽管这一 理论现已成为我们今天标准模型中不可或缺的部分，但直到两千年代，随着类似的膨胀力按能量的发现，他才被纳入一致性宇宙学中。按能量似乎在加速宇宙的膨胀速率，通过平衡其引力实现这一点。在此之前， 爆炸理论被视为对不完整的大爆炸魔镜的一次补充常识，并在接下来的几年中由其他几位科学家独立修改和完善。到一九八三年，理论物理学家保罗斯坦哈特发现， 与爆炸的最新描述一致，潜在的膨胀场可能并未普遍消退，而我们能观察到的场可能只是从膨胀力中分裂出来的一个小的局部的衰退区域。然而，在宇宙的其他地方，膨胀可能至今仍在 持续，注定将不断产生指数及增长的体积，最终在无限遥远的未来呈现出无限的宇宙规模。这种对世界的解释被称为永恒膨胀。 他对我们理解第二季多元宇宙至关重要，一个其内部散布着热泡沫宇宙的膨胀多元宇宙。在一个永恒膨胀的宇宙中， 大部分空间永远不会停止经历这种指数膨胀。随着时间推移，新的胚胎状态的气泡宇宙将不断从更广阔的膨胀场中分离出来。因此，随着永恒的流逝， 每一个可想象的气泡宇宙都将在某个地方终结，就像他们在第一级多元宇宙中所做的那样。然而，这里有一个重要的区别，与第一级多元宇宙不同，在那里，相同的物理定律 适用于任何地方。第二季多元宇宙中的后膨胀泡沫宇宙会在不同时间形成，因此会经历自己独特的大爆炸时的一系列星爵条件。这可能导致他们经历早期宇宙的某些过程，如对称性破缺。他以不同的方式塑造了四种基本力， 最终形成了具有不同自然法则的宇宙。从光速到引力强度，甚至亚原子粒子的电荷， 一切都可以在每个新的膨胀起跑中被重新设置。产生一个比我们在永恒无限的宇宙中发现的物理多样性和多样性更为丰富的多元宇宙。从熟悉的 类似地球的现实，到由混乱和不稳定统治的动荡、无形的虚空以及介于两者之间的一切。因此，我们得到了第一个第二集 多重宇宙的实力景观。多重宇宙，它构成了一个由具有不同物理定律的区域组成的总体空间扩展。事实上，第二集多元宇宙提供了更加广阔的理论空间，包含了许多令人着迷且复杂的解释， 其中包括前一个宇宙的概念，宇宙群体，甚至更高层次的结构、次元空间让我们从前一个宇宙的概念开始探讨。当考虑到这种可能性时， 我们可以想象，我们的宇宙仅是一个周期中的环节，属于一个永恒的、自我维持的宇宙。诞生与死亡循环随着时间的推移， 演绎着每一种可能的场景，从而铺展出下一个多元宇宙的篇章。尽管在这个星球上没有什么是永恒的，但许多生命过程都是周期性的。我们从尘 尘埃中诞生，最终又归于尘埃，为新食物的诞生播撒种子。这引发了一个有趣的问题，宇宙本质上是否也可能是循环的？俄罗斯气象学家亚历山大弗里德曼最先正式提出这种可能性， 他在一九二年提出了震荡宇宙模型，这个模型描述了一个以大爆炸和膨胀开始的宇宙， 随后在自身重力的作用下开始收缩，最终导致大收缩，然后反弹并重复这一循环。这一概念曾被包括爱因斯坦在内的科学家们讨论超过十年，直到一九三四年， 美国物理学家里查德托尔曼对这一理论提出质疑，他强调伤势挑战这一理论的关键难点。由于我们宇宙中热力学能量交换的不封闭性质，托尔曼发现一个 封闭系统的宇宙中的总商需要随着每个循环而增加，这意味着所谓的永恒过程具有明显的方向性。每次循环后，更大的商疆导致一个更大、 更广阔的宇宙，并且通过引力探索来再次出发，循环变得更加困难。如果我们将这种趋势向后推断至更短的周期，我们最终会到达该模型的崩溃点， 因为大爆炸不再能够诞生新的宇宙。正是这样，弗里德曼的震荡模型被搁置了。到了本世纪末，周期性的解释又因另一现象受到了冲击。 宇宙的膨胀不仅没有在收缩的过程中减慢，反而正在加速。罗杰庞波斯爵士的共性循环宇宙学理论是一种不依赖于宇宙收缩的循环模型。在这个理论中，大爆 爆炸被视为上一个一年周期宇宙的终结事件。此时，宇宙变得如此古老和庞大，其内部几乎全部由能量和无质量的光子构成，这使得时间和空间的概念变得无意义。在这种极端条件下， 与宇宙诞生相关的尺度将不再有所区分。庞博斯提出，如果这种情形成立，大爆炸并不是宇宙大小的重置，而是时间和空间的一次重启。他进一步推测上一个宇宙周期的某些特征，如超大质量黑洞的信息 可能以霍金辐射的形式转移至我们的宇宙中，并在宇宙微波背景中以高能光子的环状结构形式留下痕迹。这种理论虽然尚未得到最终证实，但提供一种可能的方式来探索黑洞在更广阔宇宙 背景下的关键作用。另外，如果宇宙并非循环的一部分，那么他可能属于一个更大的群体，具体来说，是由自然选择主导的副宇宙合资宇宙组成的家族层次结构。一九九二年，美国理论物理学家里斯姆林提出了多产宇宙理论， 该理论将我们的宇宙视为庞大的相关宇宙层次结构中的一个节点，这些宇宙通过黑洞的形成进行繁殖。斯莫林的理论指出，每当新的黑洞形成时，其事件事迹下方就会放置新宇宙的摇篮， 此处空间和时间被压缩，已独立于母体运行。随后，这个黑洞所吞噬的物质和能量将被压缩成一个样本，已在其内部重建一个新的宇宙幼苗，然后留下奇谭，回 到自己宇宙所需的所有时间和空间完全脱离母体，不知情的存在于遥远的空间中。这种理论与黑洞宇宙学的观点相交叉， 后者假设我们自己的宇宙存在于一个黑洞的因果不连续的内部，并进一步通过假设宇宙的一组奇怪的微调属性来解释我们的宇宙复杂性问题。事实上， 这些属性可能是遗传的，由自然选择过程在宇宙间引发。当一个新宇宙从其母宇宙的样本中诞生时，现实的构成就会被略微重新调整，与其祖先的特征发生轻微的偏离，类似于地球上生物的繁殖过程。通过自然选择， 这种宇宙的进化逐渐偏向于形成类似我们这样的物理定律，这些定律使得黑洞能够在各种 尺度上存在。不久之后，宇宙自然选择将淘汰那些调整不良、物理定律不合适的宇宙，最终形成一个几乎是平坦的、密度极高，充满数十亿颗恒星星系和黑洞的宇宙。总的来说， 这种层次结构代表了对第二级多重宇宙的一种新视角，他不仅仅是一个巨大的分割的空间，而是由无数相互关联经重新处理的宇宙组成的聚合体。从一个角度看， 这个家族树可能是无限的，没有可想象的起始或终点，充满了各种可能的场景。从另一个角度看，这棵树可能是有限的，形成一个闭环的宇宙系统，最终创造出他们自己，从而实现永恒的重复，而不需要无限。然而，我们 肯定已经从较为坚实的科学基础走向了大胆的推测领域，但对平行宇宙的探讨依然极具吸引力。当我们进一步深入探讨弦理论这一理论物理学的复杂领域时， 对第二季多元宇宙的理解将需要进一步的偏离常规。弦理论提供了对现实的一种独特见解， 被视为统一量子理论中原子的行为与相对论中引力行为的潜在万有理论。弦理论尝试通过重新评估自然界最基本的组成部分来实现这一目标。假设现实是由普朗克尺度长度的意为宇宙弦构成。 这些宇宙弦通过震动产生，构建我们所知宇宙的基本例子。此外，弦比论提出一个积极的观点，在我们熟悉的三个空间和一个时间 维度之外，还存在至少六个额外的空间维度。这些额外维度因其微观尺度之小，超出了我们目前的测量能力，使得我们所体验到的现实只是众多可能维度配置中的一种。这就像一台旧电视机捕捉房间内多个反弹的无线电频率一样。 他们的特定组合决定了我们所感知的现实。在这个更广阔的高维空间中，可能存在着其他独特的维度配置，他们作为自成一体的魔宇宙而传播，构成了一个多样化和多变的多重宇宙。魔宇宙学的一个核心主张是，引力不是单一的， 而是以银粒子粒子的形式在超空间中流动，促进了不同魔宇宙之间的相互作用。火热模型是魔宇宙学的一个流行解释，他认 为大爆炸是两个平静魔宇宙间的碰撞产生的。这次碰撞释放出巨大的热量和能量，这些热量和能量随后衰变成了我们宇宙的早期物质。根据火热模型的预测，数万一年后， 两个模之间的张力可能导致他们再次碰撞，引发控制和收缩时空的过程，最终导向一个大挤压，形成循环模型。在超空间的其他地方可能存在着无数不同维度的配置， 这些配置显现为他们各自的现实，特别是在 m 理论中，假设存在十个空间维度和一个时间维度， 这些唯独可以饮食的二百七十二次方零零零种不同方式卷曲和配置。这个数字如此之大，以十二号字体在论文当中打印出来，将占据近八十亿。 每种配置都有其潜在的宇宙存在于广阔的弦理论景观中的某处，形成了我们对第二集多重宇宙的终极理解。另一方面，第三集多重宇宙与弦理论或任何隐藏的维度无关。相反， 当我们探索令人困惑的量子宇宙的边界时，他涉及到量子理论。量子理论是现代物理学中最根本的理论之一， 它主要用于描述和预测。在传统理论如广义相对论不再适用的尺度上，亚原子粒子的行为。这一理论的成功应用， 特别是对电子的深入理解，直接推动了半导体芯片技术的发展，这种技术是现代所有电器设备的核心。然而，量子理论与我们经验中的现实存在明显的偏差，这一点曾让爱因 斯坦、彭多斯等科学巨匠在过去一个多世纪中感到困扰。量子理论结实了一个非常反直觉的现象，当一个粒子位于外部世界相互作用时，他可以同时存在于多个状态。 这些状态形成了一个可能性流，表现为具有多个峰值的波形。这种现象称为叠加态。 他并不符合我们习惯认为适用于整个宇宙的常规原理。这对于那些试图发展一个包罗万象的统一理论的科学家来说构成了一大难题。量子胎的这种特性只有在粒子开始与其他物体相互作用 或者被观测到时才会改变。此时他的量子特性似乎消失，粒子开始以一种更可预测的方式表现，通过概率的方式选择一个特定的状态。这一过程 类似于水面上的完美圆形波纹，在遇到其他波纹时开始改变形状，被称为波函数坍塌。这是量子物理学中广为接受的哥本哈根解释提供的解决方案。然而， 一九五七年修埃弗里特提出的多世界解释提供了一种替代的思路，他为我们理解的第三集量子多重宇宙提供的理论支持。埃弗里特的理论挑战了波函数坍塌的概念，他提出在每一次量子决策点上，宇宙都不会迷失方向， 而是每种可能的情况都会在其自己独立的、互不相连的宇宙中实现。在这种解释下，现实分裂成两个。每个量子决策点都会导致宇宙分支，从而产生一个包含所有可能性的庞大宇宙平原，每一种 可能都作为其自己的宇宙独立存在。在第三集多元宇宙的观点中，我们面对的是一个几乎无限的可能性范围。这个多元宇宙可以视为一颗庞大的数学树，其规模和复杂度超出了我们的想象。在这个模型中， 不仅包括了如我们做出不同选择的瓶颈宇宙或恐龙未灭绝的瓶颈宇宙，还包括时的八十次方种。潜在量子态中的每一个、每个立方米空间以及每个运动的宇宙都由数万亿个细胞组成的体系构成。这样的视角提供了对宇宙多样性的极端扩展。 每个现实都受到相同物理定律的制约，与第一级多元宇宙中的现实相同。对于这种解释，一些怀疑者认为这是处理现实的一种极其低效的方式。他们 之初，由于围绕某些更为复杂的量子计算，例如涉及智能决策的情况或我们日常生活中无限的可能性，这样的多元宇宙会变得偏颇和不平衡。然而， 尽管可能性的数量庞大，但任何有限数量的宇宙都远远小于真正的无限，因此， 与多元宇宙的最终形式相比，并不更低效或浪费资源。然而，在探索多元宇宙的不同层次时，第四集多元宇宙提供了一个更为激进的视角，其中现实的界定完全基于数学。在这一层级中， 任何数学上一致的构想都被视为构成自己的宇宙，存在于无限广阔的维度平原上。这些宇宙的复杂度从极其简单的如一等于一的宇宙到比我们 自己的宇宙复杂的多的宇宙不等，他们仅由逻辑和方程所统治。第四集是在多元宇宙概念中最为广阔的一集，他在流行文化中经常被引用。这种模型的挑战在于， 他要求我们从字面上理解我们的数学，将其视为宇宙的真正编码语言，而不仅仅是我们为描述宇宙所创造的一种符号系统。这种观点将我们带入了哲学和科学的交界地带 及宇宙本身可能仅是数学的一种表达，而我们的现实，包括地球及其上的智慧生命， 理论上都可以被描述为二维信息，并有可能通过足够先进的量子计算机重建。这种理论的延伸及模拟甲说提出我们的现实可能是由技术更为先进的 物种在更高维度中创建的模拟。如果这种情况确实存在，并且意识可以被编程，那么我们的整个现实可能只是一个大规模的模拟实验。这种思考方式尽管有些令人不安， 却是四级多元宇宙理论中一个非常吸引人的应用，因为在模拟现实中，理论上可以创造出任何数学上可能的情景。根据这一假设，所有技术文明最终都会发展到足够的复杂程度， 使他们能够模拟出自己的宇宙，并一意识填充它可能是为了重新演绎他们寻求解决的问题或场景。 在这样的模拟宇宙中，另一种智能生命会苏醒、进化、适应并最终破解其意识的模拟本质，可能会重复创造新的模拟宇宙，从而产生 一个复杂的模拟现实层次结构。尽管这种模拟假说在某些方面可能显得有些反无脱，帮他提供了一个迷人且在理论上可行的视角来考虑我们的存在和宇宙的本质。这种思想在人工智能和量子计算飞速发展的当下尤为引人注目，但这种假说 与今天我们讨论的许多其他理论一样，仍然停留在物理学的边缘。尽管他提供了一种解释宇宙特定微调属性的方式，另一种解释这些微调属性的方法是人则原理。 他认为这些属性是宇宙能够孕育意识形态生命的必要条件。如果这些条件有所不同，我们可能就不存在，也就无法对这些条件进行观察和欣赏。在这个层面上，即使存在着平行维度，宇宙学的 标准模型也显示出许多缺陷，还未能有效描述我们宇宙的本质。如果我们能够解决这些难题，建立一个真正的万有理论，那么也许我们将找到解开多元宇宙之谜的关键。