宇宙边沿以外有甚么？

无意惹尘埃

这张图片展现的是宇宙微波配景（cosmic microwave background）——宇宙中最陈旧的光，是在大爆炸后不久释放出来的。这道“屏障”标记着可观测宇宙的边沿，只管迷信家们曾经提出了一些对于宇宙边沿的实践。图源：WMAP/NASA
撰文：NADIA DRAKE
在可观测宇宙的边沿以外有甚么？有无可能，咱们的宇宙只是一个更大的多重宇宙论中的一个？
电影老是在探究这些问题。从超级英雄大片《怪异博士》（Dr. Strange）到独立电影《瞬息全宇宙》（Everything Everywhere All at Once），科幻故事充溢了平行时空之间的发明性互动。征询不同的宇宙学家，他们都会告知你，多重宇宙论的概念不单单是纯正的空想，也不单单是茶余饭后的谈资。
人类对于平行时空的设法是陈旧而多变的——爱伦·坡乃至在1848年写了一首散文诗，在诗中他空想“宇宙的有限延续性”的存在。但多重宇宙论的概念真正泛起时，试图解释咱们宇宙属性的古代迷信实践也预测了其余宇宙的存在，而这些宇宙的事情产生在咱们的理想以外。
“到目前为止，咱们对宇宙的了解都是不残缺的，”斯坦福大学物理学家Andrei Linde说。“理想独立于咱们而存在。”
即便它们存在，那末这些宇宙与咱们的宇宙也是离开的，无奈抵达。（最少到目前为止）也无奈被任何间接丈量伎俩探测到。这使得一些专家质疑对多重宇宙论的探究算不算真实的迷信。
迷信家们会知道，咱们的宇宙是不是是独一的宇宙吗？咱们拆解了对于可能的多重宇宙的不同实践——包罗其余拥有本身物理定律的宇宙——以及那里是不是存在平行时空的你。
甚么是多重宇宙论？
多重宇宙论是迷信家用来形容在可观测宇宙以外可能存在其余宇宙的概念的一个术语。多重宇宙是由几种迷信实践预测的，这些实践形容了不同的可能状况——从不同立体的空间区域到不停涌现的独立泡泡宇宙。
一切这些实践的一个独特点是，它们标明咱们所能视察到的空间和时间并非独一理想的存在。
然而为何迷信家以为可能有不止一个宇宙呢？
迷信记者Tom Siegfried说:“假如宇宙只要一个，咱们就无奈解释它的一切特点。”他在的《地狱的数目》一书钻研了多重宇宙论的概念是如安在数千年里演化的。
“为何天然界的根本常数是这样的？”Siegfried表现，“为何咱们的宇宙有足够的时间来发生恒星和行星？”“为何恒星会以这样的形式发光，能量恰如其分？”一切这些问题在咱们的物理实践中都没有谜底。”
Siegfried说存在两种可能的解释:第一，咱们需求更新、更好的实践来解释宇宙的性质。或者，有可能“咱们的宇宙只是泛滥不同宇宙中的一个，咱们刚好糊口在一个美妙温馨的宇宙中。”
有哪些对比盛行的多重宇宙实践？
最被迷信承受的观念来自于所谓的宇宙暴胀论，即在大爆炸后的巨大时辰，宇宙迅速地以指数形式收缩。宇宙暴胀论解释了许多观测到的宇宙特性，好比它的构造和星系的散布。
“这个实践一开始看起来像科幻小说，它颇有想象力，”宇宙暴胀论的设计者之一Linde说。“但它解释了咱们世界的许多乏味特点，人们开始当真看待它。”
该实践的预测之一是，收缩可能会重复产生，乃至可能有限地产生，从而发明出一个泡泡宇宙星座。并非一切的泡泡宇宙都和咱们的泡泡宇宙有相反的属性——它们的物理学原理和行动极可能不同。其中一些可能与咱们的宇宙类似，但都存在于咱们能够间接视察到的畛域以外。
还有其余的实践吗？
另外一种有目共睹的多重宇宙论类型被称为量子力学的多世界诠释，这是一种用数学办法形容物资行动的实践。1957年，物理学家Hugh Everett提出了“多世界诠释”，它预测了分支时间线的存在，或者是平行时空，在这些“交叠的理想空间”中，咱们的抉择会发生不同的后果，有时会发生截然不同的后果。
“Hugh Everett说，实际上有没有数个平行地球，好比做一个试验，你失掉的后果根本上只能是你所糊口的阿谁“地球”的试验后果。”明尼苏达大学的物理学家James Kakalios说，他写过对于超级英雄的物理学。“但在其余地球上，会有不同的后果。”
按照这类解释，假如你做了不同的抉择，你可能会过着不同的糊口。但是，你独一能感知到的理想是你所寓居的理想。
那末其余地球都在哪里呢？
它们都在咱们无奈进入的维度上堆叠。麻省理工学院的Max Tegmark将这类类型的多重宇宙论称为第三级多重宇宙论，在那里，多种场景在平行时空里演出。
Linde说:“在多世界诠释中，依然有一颗原枪弹，你只是不知道它什么时候会爆炸。”或许在某些世界中，它不会爆炸。
比拟之下，一些宇宙收缩实践预测的多重宇宙是Tegmark所说的第二级多重宇宙，在不同的宇宙中，根底物理原理多是不同的。Linde说，在一个收缩的多重宇宙论中，“你乃至不知道，在宇宙的某些中央，准则上是不是可能有原枪弹存在。”
假如我想遇见本人，我该怎么做？咱们能在多重宇宙间旅行吗？
可怜的是，没有。迷信家们以为在宇宙间旅行是不成能的，最少当初还不成能。
Siegfried说:“除非咱们所知道的得多曾经十分肯定的物理学原理都是过错的，不然你不成能抵达这些多重宇宙论。”“但谁知道呢？一千年后，或许有人能想出你从未想过的货色。”
有间接证据标明多重宇宙论存在吗？
只管宇宙的某些特点似乎要求多重宇宙论的存在，但没有间接视察就任何证据标明它的确存在。到目前为止，反对多重宇宙论观念的证据纯正是实践的，在某些状况下，乃至是哲学的。
一些专家以为，大爆炸造成了一个完善均衡的宇宙，这多是一个微小的宇宙偶合，恰好合适咱们地球人的存在。其余迷信家以为，更有可能的是，存在着恣意数量的物理宇宙，而咱们只是寓居在一个拥有合适咱们生存的特点的宇宙中。
有限个平行的口袋宇宙，或泡泡宇宙中，其中一些拥有不同的物理原理或不同的根本常数，这是一个颇有吸引力的设法，Kakalios说。“这就是为何有些人会当真看待这些设法，由于它有助于解决某些哲学识题，”他说。
迷信家们对多重宇宙是不是是一个可供教训检修的实践争执不休；有些人会说不，由于按照定义，多重宇宙论独立于咱们本人的宇宙，咱们不成能进入。但或许是咱们尚无找到正确的测试办法。
咱们是不是会知道，咱们的宇宙是不是只是泛滥宇宙中的一个？
可能不会。但多重宇宙论是各种实践的预测之一，这些实践能够经过其余形式进行验证，假如这些实践经过了一切的验证，那末或许多重宇宙论也能站得住脚。或者，一些新的发现将帮忙迷信家们弄分明，是不是真的存在咱们可观测宇宙以外的货色。
Siegfried说:“宇宙其实不受限于一个小星球上的一些原生质体所能发现或测试的货色。”咱们能够说，“由于它不成测试，所以它不实在”，但这只是象征着咱们不知道如何测试它。或许有一天咱们会知道如何测试它，或许不会。但宇宙却能够做任何它想做的事。
（译者：张淏然）