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多元宇宙理论是科幻小说还是科学事实?

平行宇宙可能存在,无论宇宙学家能否证明。

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正如艺术家概念图所示,多元宇宙由许多独立且不同的宇宙组成。来源:Jaswe/Shutterstock

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我们生活在多元宇宙中吗?正如科学家描述我们自己的宇宙一样,做白日梦者和科幻小说作家们也思考平行宇宙已经很久了。

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我们的宇宙包含我们所知道的一切——从行星、恒星、星系到空间和时间本身。根据天文学家的估计,它的尺度是惊人的,横跨约 930 亿光年。这远远超出了我们物种能够探索的范围。

但是,如果我们的宇宙不是唯一的呢?如果其他宇宙就在我们“旁边”嗡嗡作响,却未被发现呢?

宇宙学家称这个想法为多元宇宙,并且有充分的理由考虑这个概念。事实上,许多关于我们宇宙起源的最佳科学模型实际上都依赖于多元宇宙的存在。

预示着存在其他宇宙的理论

多元宇宙的想法并非仅仅由富有想象力的科幻作家强加给社会,它源于其他前提,如弦理论和量子力学。即使是宇宙暴胀理论,它处于天文学家目前对我们宇宙的认识的核心,也预示着多元宇宙的存在。

多元宇宙可能充斥着与我们宇宙几乎相同,或者截然不同的其他宇宙。无论哪种方式,平行宇宙的领域都开辟了许多有趣的(以及令人费解的)可能性。

正如许多作者多年来所设想的那样,如果存在无数个其他宇宙,那么至少有一些宇宙包含你的“复制品”。但这些你可能经历的另一种版本也可能经历完全不同的物理现实,因为自然法则并非在每个宇宙中都相同。

四种平行宇宙

根据麻省理工学院数学家兼宇宙学家 Max Tegmark 的说法,平行宇宙有四种不同的“口味”。

  • 平行宇宙可能与我们自己的宇宙在质量上没有任何新的和不同的地方。

  • 平行宇宙可能具有完全不同的基本物理定律。

  • 平行宇宙可能具有相同的基本物理定律,但初始条件不同。

  • 平行宇宙可能具有相同的基本物理定律,但具有不同的有效次级定律。

多年来,许多科学家都驳斥了多元宇宙的观点,原因是一个简单的事实:如果你无法离开我们自己的宇宙,那么就无法证明任何其他宇宙的存在。然而,并非所有人都同意这个前提。

多元宇宙的证据

我们如何证明我们生活在多元宇宙中?如果我们的宇宙与其他宇宙发生碰撞,那将提供一些证据——尽管我们是否能幸存下来研究它尚不清楚。一些理论家认为,碰撞的宇宙会在宇宙微波背景(CMB)——大爆炸的余晖——上留下冷点或热点。如果是这样,我们应该能够通过先进的天空测量来探测到这些点。

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引力波——时空结构中的涟漪——也可能为宇宙暴胀理论提供证据。该理论预测,大爆炸遗留的引力波会在 CMB 中留下微小的卷曲,一些望远镜目前正在积极寻找这些卷曲。

如果研究人员能够发现 CMB 中的这些卷曲——正如他们在 2014 年认为他们做到的那样——这最终可能会增强“另一个你”存在的想法,他们在另一个宇宙中过着日常生活,再次证明科幻作家是正确的。

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或者,也许不是。也许我们每个人都没有无数个宇宙之外的亲戚。也许这也不是一件坏事。

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