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科学家 是否存在与我们完全相同的平行宇宙？( 二 )

科学家 人造肉


这就造成了一种很有趣的情况 。 只要过去曾发生过宇宙暴胀（而从我们的观测结果来看 ， 有大量证据显示宇宙暴胀的确发生过） ， 就说明存在多重宇宙 。 过程如下：
宇宙暴胀发生 ， 宇宙被不断拉长 ， 产生新的空间；在部分区域 ， 场会“滚下悬崖” ， 使暴胀终止 ， 导致这些区域发生大爆炸 ， 形成我们所谓的“宇宙”；这些宇宙之间的空间还在继续暴胀 ， 制造出更多的空间……如此不断持续下去 。
从中很容易看出 ， 如果想让宇宙暴胀发展到足够的程度、使宇宙大爆炸得以具备我们观察到的这些特性 ， 就必定会产生多重宇宙 。 新的宇宙一直在不断诞生 ， 这些宇宙之间相互独立、毫无关联 ， 并且由于它们之间的空间一直在不断膨胀 ， 新的宇宙不断出现 ， 新的大爆炸不断发生 ， 这些宇宙的距离会越来越远 。 只要这部分理论是正确的——我们掌握的证据也的确说明它是正确的——目前最先进的科学研究就已经预测了多重宇宙的存在 。
在暴胀期间形成的量子波动会随着宇宙不断向外拉伸 。 当暴胀终止时 ， 这些量子波动就变成了密度波动 ， 并逐渐演变成了如今宇宙中观察到的大尺度结构、以及在宇宙微波背景中观察到的温度波动 。 这些波动是一种随机过程 ， 意味着假如宇宙总数量有限且过小 ， 就不可能存在两个完全相同的宇宙 。

这些宇宙之间相互关联吗？
从这里开始 ， 我们就要进入推测的领域了 。 我们知道 ， 宇宙暴胀发生时所处的能量尺度远必定远低于普朗克能量尺度 ， 否则我们就会在宇宙中观测到一些本不存在的信号了 。 但我们还缺失一些关键信息 ， 比如我们不知道宇宙暴胀是何时开始的 ， 甚至不知道它有没有一个起始点 。 暴胀也许是宇宙的默认状态 ， 会永远持续下去 ， 直到我们所处的这一区域的暴胀停止 ， 我们的宇宙才得以诞生 。
图为将平行宇宙的概念应用于“薛定谔的猫”的示意图 。 虽然平行宇宙的设想非常有趣、引人入胜 ， 但如果没有无限大的空间来容纳所有可能性 ， 仅凭暴胀也无法创造出足够多的宇宙 ， 将宇宙演化 138 亿年以来的所有可能性都包含在内 。

我们也不知道 ， 多重宇宙中的各个宇宙之间是否存在任何相互纠缠的特性 。 我们不清楚这些宇宙是否都遵循相同的物理法则和基本常数 ， 也不了解在宇宙暴胀过程中、或即将发生大爆炸前的最后过渡期间 ， 是否形成了某种主宰这些法则和常数的机制 。 此外 ， 我们也丝毫不知该如何对这些结果的概率进行量化 。 宇宙学家将其叫做“测度问题” 。 按照我们的预测 ， 这些宇宙是存在的 ， 但我们不知道有多少个这样的宇宙 ， 也不清楚它们之间是否有关联、或者以何种方式相关联 ， 亦不了解它们与我们所在的宇宙之间有什么相似之处或不同点 。
然而 ， 根据我们在宇宙中的测量结果、以及基于已知粒子和场的量子特性的计算结果 ， 不同宇宙中的物理法则和常数虽然是相同的 ， 但特定的初始条件却应当有所不同 。
在我们的可观测宇宙中 ， 粒子数量有限 ， 粒子之间发生相互作用的时间有限 ， 可能产生的结果也有限 。 如果存在无限个像我们这样的宇宙 ， 那么至少一个宇宙中将包含所有的可能结果组合 。

这意味着什么？
这意味着 ， 每个宇宙的整体特性应该是相同的 ， 因为所有宇宙都由同一个暴胀场发源而来 。 因此每个宇宙诞生时的平均能量密度、法则、匀称性、守恒法则、标准模型、广义相对论规则、以及其它多种特性都应当是相同的 。 最大的区别不过是在这个统一的背景上叠加的量子波动 。 正是这个仅占三万分之一的小小缺陷 ， 为我们的宇宙结构提供了孕育的“种子” 。 这种缺陷是随机发生的 ， 并且横跨所有尺度 ， 最终可能产生的结果有无数种 ， 而我们所在的宇宙应该只是其中之一 。
只要这些宇宙的数量足够多 ， 最终应该总能产生一个与我们的初始特性完全相同的宇宙 。 要知道 ， 我们宇宙中的一切东西都是有限的 ， 粒子数量有限 ， 能量总量有限 ， 量子发生相互作用的时间有限 ， 可能产生的结果数量也有限 。 这些数字虽然都极为庞大 ， 但并不是无穷无尽的 。
但在暴胀过程中诞生的宇宙数量就是另外一回事了 。 如果暴胀已经进行了一段有限的时间 ， 宇宙的数量就会随着时间的流逝发生指数级增长 ， 但这个数字终究是有限的；而如果暴胀已经持续了一段无限的时间 ， 宇宙的数量就必定是无限的 ， 有些宇宙必定已经将所有可能性都经历了一遍 。

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