多重宇宙之谜

骑UFO看外星人

本文选自《飞碟探索》杂志：我们正以前所未有的速度改变对现实本质属性的理解：哈勃空间望远镜和位于智利巴拉纳尔山的巨型甚大望远镜等大型观测设备正探索宇宙最远的边界，而超大粒子加速器，如大型强子对撞机，正在地下忙于揭开微小的量子世界的谜底。

从这些神奇的机器里发现的秘密数不胜数。你可能看过哈勃空间望远镜拍摄的壮观图片，你可能听过系外行星，你也肯定听过大型强子对撞机发现的希格斯玻色子，这种粒子借助质量渗透其他粒子。但是你也许不知道，这些机器也可能会探测到精灵存在的迹象，或者说就是大家所说的外星人，它们存在于那些燃烧的恒星与行星上，像是神话中的独角兽，角长在鼻子上;甚至还有更怪异的东西：妖魔鬼怪，神仙精灵。在那些地方，最古怪的幻想成为现实。可以说，那是一个怪异的宇宙。最不可思议的是，科学家正在严肃地讨论这种可能：我们的宇宙是一个虚假的宇宙，是烟雾和镜子的复合体。

所有这一切都是多宇宙的材料，甚至更多。在过去的一二十年里，对现实的过山车式大改写颠覆了传统的宇宙学理论。多宇宙假说认为，我们在夜空中看到的只不过是一个更大乃至看不见的宇宙的极其微小的一丁点而已。这种观点已成为强劲的主流，我们已经很难找到一位认为这个宇宙里空无一物的宇宙学家。多宇宙的概念不是神话传说，是剑桥大学和康奈尔大学的皇家天文学家和终身教授提出来的。

首先，我们谈一点词义吧。“多宇宙” 被提出之前的“宇宙”被定义为时空体积，其直径大约为9 0 0亿光年，囊括我们所能看到的所有恒星，也就是自从大爆炸以来有足够的时间到达我们的观测范围的恒星。这个“宇宙”里有5 0 0 0万亿亿颗恒星，这比地球所有海滩上的所有沙粒还要多，由它们组成大约8 0 0亿个星系。泛泛地说，就是晴朗的夜晚抬头仰望天空所能看到的，巨大到难以想象，古老到无法理解，直到最近还有人认为这就是它的全部。然后，通过天文望远镜和粒子加速器的最新发现，再加上数学的新思考，意味着我们必须抛弃这个小“宇宙”，去接受一个更加宏伟的现实。与新宇宙相比，那个旧宇宙就像大象头顶的一只小虫子。

这当然没能阻止一些大胆的思想家的尝试，其中一位是布莱恩·格林，纽约哥伦比亚大学的物理和数学教授。格林在其著作《隐藏的现实》里，将注意力转向多宇宙。他认为，多宇宙至少有九种“风味”，并说这九个宇宙可以“一起运行”。

格林将最简单的一种称为“缝合多宇宙”。强大的天文望远镜发现，宇宙的物质和能量有特定的密度。物质和能量的密度允许“呈扁平状”的宇宙的重力无限延伸，而不允许它折回原处形成环状。我们知道，一种斥力场渗透在大爆炸刚结束的时空，导致一切都像斥力场一样散开。根据这一发现可以推断，只要场地足够大，无限的空间包含着无限的“哈勃体积” ——一种能在地球上观测到的空间、物质和能量的体积。还有另一位你，坐在一个同样的“地球”上，距离我们这个地球大约1 2 0的1 0次方的1 0次方光年。

如果这种观点正确，那么，在我们的视野观测不到的区域

不但可能有，甚至肯定有无数团有趣时空，会有足够多的这样的“缝合”或“口袋”宇宙。这些宇宙里有基本粒子的各种各样的排列。就像著名的思想实验设想的，如果给猴子一部打字机和足够的时间，它就能写出《王子复仇记》。同样，有了确定的一套基本粒子和无限的口袋小宇宙，你就能创造一切。

在这种情况下，我们会希望某些缝合宇宙与我们的宇宙一样。其他缝合宇宙里会有法力无边、足智多谋的实体。如果基本物理法则允许（在这种方案下，基本物理法则在所有宇宙中都是恒定的），这必定会发生。因此那里有独角兽，还有神灵一样的存在，以及你的邪恶孪生体。我在一次采访中询问格林，这是否意味着存在“纳尼亚”世界、“星际旅行”宇宙、精灵们能找到老师且能活到9 0多岁的地方（正如纽约市立大学理论物理教授加来道雄曾经指出的那样）、有意识的生物永远受折磨的地方，还有天堂和

地狱。是的，看起来似乎确实有这个意味。那么他感到不安了吗？“没什么，”他答道，“这令人兴奋，至少我们这个宇宙如此。”

缝合多宇宙只是一个开始。1 9 9 9年，俄裔美籍物理学家安德烈·林德在洛杉矶邀请了一群记者，我也在其中，他让大家参观一个奇妙的计算机模拟。那次模拟描述了林德关于“膨胀的多宇宙”的观点。在他的版本里，大爆炸之后的暴胀期发生过不止一次，而是一直不断，接着就是一张巨网，里面是泡沫宇宙，它们之间有一道道鸿沟分隔，这些鸿沟比缝合多宇宙里的“平行世界”之间的鸿沟还要难以想象。

还有另一种理论：弦理论，协调量子物理学与广义相对论关系的最新尝试，展示了一种情景：我们的宇宙就像一张被单，天文学家将其称为“膜”，与数万亿其他宇宙放到一起，就像一本书里的一页纸。这些宇宙离我们没有百万光年，它们实际就紧挨着我们盘旋。这并不意味着我们能到那里去，我们也不能去量子多宇宙里的其他宇宙，但这也算另外一种“风味”。这种看法源于一种观念：经典量子力学概率波是不可违逆的现实而非数学构造。这是薛定谔的猫世界，既是活猫，也是死猫，在此处，但又不在此处。爱因斯坦称它为“幽灵般的”，但我们知道量子物理学是正确的。如果不正确，你用来阅读这篇文章的电脑将无法运作。

量子物理学的“多世界”解释是休· 埃弗雷特三世（电鳗乐队主唱马克· 埃弗雷特的父亲）于1 9 5 7年提出的，认为所有的量子可能性实际上都是真实的。当我们滚动量子力学的骰子时，每种可能的结果都在它的平行时间轴上成为现实。如果这听起来有些发疯，那么就想一想它的主要对手，即：“现实”是自觉注视的观点。事情只是发生，量子状况只会自我分解，这都是因为我们的观察。据说爱因斯坦曾经以挖苦的口吻提过这样一个问题：“老鼠瞥一眼行不行？”如果是这样的话，将历史解释为无数不同的版本似乎都不会可怕得让人难以忍受。

更为奇怪的是全息多宇宙，即“我们的世界” ——不只恒星和星系，还有你和你的卧室、你的职业问题和昨天的晚饭——只不过是在一个不能到达的现实层面上发生的一闪而过的瞬间现象罢了。整个能感知的领域只不过是影子剧场的一些形状。这听起来像纯粹的神秘主义，像柏拉图的山洞寓言。然而，它有一定的理论支撑：斯蒂芬·霍金将这一观点用于解决黑洞信息悖论，即：信息穿越一个黑洞的视界被毁时，它到底怎样了？

弦理论还提供了其他可能性和多宇宙的更多层面，但是最奇怪（也可能最简单）的观念是我们生活在一个虚假的多宇宙。据牛津大学哲学教授尼克·博斯特罗姆2 0 0 1年首次提出的论点，有一种可能并非微不足道，即我们、我们的世界乃至浩瀚的时空也只不过是一个巨大的计算机模拟。我们所认识的现实只不过是一种构想，这个观念当然是非常古老的。模拟观与一些传统佛家思想对现实的多层次理解有共同的特征，而“模拟”宇宙的想法更是大量出现在小说和电影里，如《黑客帝国》和《楚门的世界》。博斯特罗姆的观点的独特之处在于其基础：一系列似是而非的假设，外加统计计算。

实际上，情况是这样的。如果可以用计算机模拟一个“宇宙”，哪怕是它的一部分，再给它里面设计有自我意识和知觉的实体，很可能会有人在某个地方做这种事。而且，正如博斯特罗姆跟我解释的：“看看我们的计算机模拟方式：比方说，我们要模拟天气或者核爆炸（迄今最复杂的计算机模拟），我们不是模拟一次，而是几千次，几百万次，甚至几十亿次。倘若结果有可能在电脑里模拟（或者正确地说，生成）自觉意识，哪怕只有一次，那结果也是很让人吃惊的。更大的可能是，对这个工程感兴趣的高级文明只要存在，就可能要做无数亿次。”

以我们现在的计算能力，模拟这样一个世界估计也用不了多久，这就是我们自己生活在一个模拟世界中的极其强大的证据。如果我们得出这样的结论，就有一些选择。下面要进一步解释。

首先是最离奇的方案，布莱恩· 格林将其称为“终极多宇宙”。从本质上讲，就是凡是真的都是真的。乍看起来，有点像上文所说的缝合多宇宙。根据这种假说，物理上所有的可能性都会实现，因为有那么多的材料和足够的操作空间。

“终极多宇宙论”强化了上述观点，认为凡是逻辑上的可能（是基于数学计算而非物理事实的定义） 就是客观现实，而且重要的是，认为让这种现实转化为物理事实不一定需要物理材料基质。麻省理工学院的物理教授马科斯· 泰格马克说，“数学宇宙假说”可以是这样：以数学形式存在的所有结构也以物理形式存在。泰格马克下定义时使用了已故德国数学家大卫· 希尔伯特建立的数学存在： 它“只是没有矛盾的自由”。因此，如果可能，它就存在。我们可以承认独角兽，但不承认随意而且不合逻辑的魔术。

所有这一切意味着什么？如果我们生活在一个跨越许多维度、存在无限可能的世界里，为什么非要试图解释它？难道这与我们如何生活有任何关系吗？

在大多数情况下，科学家无法回答这些问题，只能学丘吉尔硬着头皮往前走。不过有些人还是提出一些试探性的建议。乔治梅森大学的经济学家罗宾· 汉森就博斯特罗姆的模拟论文写过一些评注，他的结论相当令人沮丧：“如果我们的后人更喜欢将模仿视为娱乐，其他情况不变，那么你也应该让你和你周围的事情有娱乐性，其他情况也不变……放滑稽点儿、粗鲁点儿、暴力点儿、性感点儿、古怪点儿、同情点儿、英雄点儿……总而言之，生动点儿。”

主要在于让你的故事引人入胜，使人们还想模仿你。忘记当好人：在模拟宇宙里，道德有什么意义？所以放有趣点儿——模拟希特勒、耶稣基督或戴安娜王妃，因为宇宙下次启动时，你再次转世的概率更大，或者当观众觉得你太有趣而不愿意消除时，他们就会把你再找回来。

这些争论中最不寻常之处也许是它们受到的那种不错的待遇。英国皇家天文学家马丁· 里斯是多宇宙俱乐部的忠实会员。他的主要论点是，可以怀疑“我们的”宇宙经过微调以便让生命存在，即所谓的人择原理。哪怕稍微改变任何一项基本参数，如强核力或引力常数的力度，得到的结果就是一个死气沉沉的宇宙，或者辐射的海洋，或者一个黑洞。

有些人在这里看到了上帝之手，还有一些人说人择原理是选择倾向的一个特例。试想一想，有个又矮又胖的男人走进商店给自己找一套西装。如果是一家小商店而且他找到了合适的西装，那么他感到吃惊就属于正常。如果是一家很大的商店，里面有几千种款式，各种尺寸应有尽有，那就丝毫没有值得吃惊的了。同样，发现在众多宇宙中存在一个有生命的宇宙，我们也不应该觉得惊奇。

一些人批评多宇宙论者搞技术神秘主义，相信那些无法被证伪的观念。例如，要想证实弦理论，就需要参宿四大小的粒子加速器。但是认为这“不是科学”的人也处于不利的境地。比如说，大型强子对撞机有可能观测到证明弦理论需要的直接证据，证明有其他维度存在，提供线索证明“我们的”引力是不是另一个宇宙中更强之力的残余。这在1 0年内就会发生，不用等到理论上的某种星际旅行。同时，更强大的望远镜将会解决我们的宇宙是否真的扁平而且无限的问题。

我们不应该为多宇宙吃惊。我们每次看自己周围的世界时，它都已经变大。哥白尼意识到地球不是创造的中心。埃德温· 哈勃意识到银河系只不过是几十亿个星系中的一个。现在，我们怀疑“现实”实际上极其巨大，就连描述它所用的参数理解起来也非常吃力。布莱恩· 格林发现这一点令人惊奇，而且显然相当美妙。

所以，从我个人极其迷惘的处境来看，我有同感，但是我也感到相当不安。多宇宙中缺少一些东西，其中之一就是意识的明确位置。然后会有一种感觉：在一个世界里，当所有的可能性都变成确定性，可能发生的都发生了，道德目的却比过时的单一宇宙更难捉摸。如果你邪恶的一半就在那里（当然他或她就在“无限扁平的宇宙”那里），那么你在自己永恒中的那一丁点儿生命中所做的事情还有什么意义？我们以为人类既重要又独特，可是在过去的5 0 0年里，科学一直在瓦解这一观念。多宇宙观念换汤不换药，没有解决实质问题。

麦克·汉伦，科学记者，作品发表在《星期天泰晤士报》《每日电讯》等。