宇宙中的空间会无限循环下去吗？它和平行世界有什么区别

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如果你曾读过现代宇宙学的著作，可能会有些许疑惑。现代宇宙学暗示，在茫茫宇宙中，行星的存在及其所拥有的生命形式都会出现无限次的循环，这一观点与“或然历史”、“平行世界”和“多世界诠释”等概念密切相关。不过，来自西班牙的两位科学家发表了一篇论文，对“宇宙空间中历史无限循环”的观点提出了批评。

塞维利亚大学的弗朗西斯科·何塞·索莱尔·吉尔和马德里自治大学的曼纽尔· 奥芬西卡分析了两种不同的历史无限循环假说，其理论基础分别为经典宇宙学和量子力学。这两种假说均主张我们生存在历史无限次轮回的无限宇宙之中。索莱尔·吉尔和奥芬西卡指出，无限循环说虽然貌似可信，但不过是一种推测。此外，他们声称，人类其实并不清楚自己是否生存于无限宇宙之中，正如有限宇宙是否存在犹未可知。

宇宙空间中历史无限循环的观点是指，如果现在的你发生了某种改变（比方说你把红色衬衫换成蓝色的），那么在某处就会有另一个你，除了这种变化之外与你同出一辙。把你的衬衫换成紫色的，就出现了第三个你。将你手中的苏打饮料换成茶，就又有了另一个你。加起来，就是宇宙中所有事物的副本——无限数量的副本。吉尔和奥芬西卡在其论文中引用了阿米地奥·巴尔维所著的通俗科普读物《宇宙大爆炸之音，宇宙微波背景与新宇宙学》中的话：“在无尽的宇宙中，任何有可能的事都会发生。不仅如此，还会发生无数次。”

这种无限循环的观点在早期哲学、古代神话和如今的科幻小说中都有迹可循，但它是否源于宇宙物理理论，又能否在科学中占有一席之地呢？

在索莱尔·吉尔和奥芬西卡分析的第一种假说中，埃利斯和布朗德利特认为无限循环说逻辑上源自经典相对论物理学，其大体论证如下：如果宇宙、行星与星系的数量以及可能存在的历史（正如我们所熟悉的1 3 7亿年的历史）的数量都是无限的，且基于DNA 的生命的存在概率大于零，同时基于DNA 的生命体的种类数量有限（因为DNA 分子并不是任意大小），那么一个无限宇宙必须包含有限的基于DNA 的生命体的无限副本，并且这些生命体中的一部分的演化过程会遵循相似的甚至是完全相同的历史路线。换句话说，无限的历史加上有限的生命体种类意味着那些生命体的历史是无限重复的。

索莱尔·吉尔和奥芬西卡对其中的几个假设提出异议。他们的一个主要论点乍听起来似乎有些怪异：我们并不能确认基于DNA 的生命的存在概率大于零。至少在逻辑意义上，无论是我们的存在还是我们在其他星球上发现的有限数量的生命个体，都不足以推断这种概率大于零。结论是，无限的历史大于无限的生命个体，因此，每个有生命的星球都可以有其独有的历史。

“如果存在无限的可能历史，那么产生生命的那一段（或无限数量的）历史自身便是

不可能的：这种情况发生的概率是1，而不是无限发生的概率0。”奥芬西卡解释说，“要得到一个大于零的概率，你需要无限数量的路径。但是在这种设想下，任何情况下历史的数量都要大于生命存在的数量，因此无限重复的相同生命仍会有不同的历史。”

加里加和维兰金提出的第二种假说虽然包含有限的历史，却根植于“太空中离散区域存在有限数量的能源”这一量子理论。在量子力学的退相干历史解释中，无限的宇宙可以被划分为有限数量的区域。这些区域由于有视界的分隔，因此不会互相影响（例如，它们并没有因果联系）。加里加和维兰金认为每个区域中的可能历史的数量是有限的，因为每个区域中的能量是有限的，而且根据量子力学，能量是定量的。简言之，无限数量的区域加上每个区域中有限数量的可能的历史，意味着每段历史必然会被无限次重复。

索莱尔·吉尔和奥芬西卡批驳了这一观点中几乎所有的假设，首要便是量子理论在宇宙学中的应用。由于没有证据，这在现阶段还仅仅是个猜想。考虑到黑洞的重力效应和宇宙膨胀，问题又接踵而至。二者都可能潜在的无限增加可能历史的数量，从而避免循环往复。

然而，科学家对无限循环观点的最大诟病还是宇宙的无限性假设。宇宙的穷尽性是科学家永远不可能回答的开放性宇宙学难题。索莱尔·吉尔和奥芬西卡注意到，纵观物理学的历史，完善后的理论虽排除了无限性，但在某些情况下仍无法完全避免。目前，广义相对论和量子理论这两大基础物理理论都预示着无限性的存在。在相对论中，证据是黑洞和宇宙大爆炸中的重力奇点；在量子理论中，证据是真空能量和量子场理论中的某些部分。或许这两种理论都是第三种不包含无限性的一般理论的近似理论。索莱尔·吉尔和奥芬西卡解释说，根据保罗·狄拉克的观点，物理学最重要的挑战就是“去无限性”。

虽然索莱尔·吉尔和奥芬西卡无法反证无限循环假说，但他们强调说，自己对这一假说的批评旨在说明无限循环观点依然属于哲学、神话和科幻故事的领域，而非现代宇宙学。他们借用科学记者约翰·霍根用来形容那些追求利益而非真理的选择时所用的术语，称这种历史无限循环的推测为“讽刺科学”。尽管许多科普读物都曾对此有过描述，但我们的生命在宇宙中无限循环的观点是无论如何也无法确定的，这不仅远不可能，也是不太可信的。

原文地址：今日头条