|
1954年,一位年轻的普林斯顿大学博士休·埃弗雷特提出了一个激进的想法:存在着平行世界,而且这些宇宙与我们的宇宙相似。事实上,它们从我们宇宙的分支中分离出来,就像我们宇宙也从其他分支中分离出来一样。在这些平行世界中,战争产生了不同于我们所知的结果。在我们的宇宙中已经灭绝的物种可能在其它平行世界中已经进化并适应了。在其他宇宙中,我们人类可能已经灭绝了。
这种想法让人难以置信,但它仍然是可以理解的。与我们相似的平行世界的概念出现在科幻小说中,并被用作形而上学的解释。但是为什么一个年轻的物理学家会冒着未来职业生涯的风险提出一个关于平行世界的理论呢?
埃弗雷特试图用平行世界理论回答一个与量子物理学有关的相当棘手的问题:为什么量子物质的行为是不规则的?量子能级是迄今为止科学发现的最小的能级。量子物理学的研究始于1900年,当时物理学家普朗克首次将这一概念引入科学界。普朗克对辐射的研究产生了一些与经典物理定律相矛盾的发现。这些发现表明,宇宙中还有其他规律在起作用,它们的作用程度比我们所知道的更深。
平行世界理论
海森堡不确定性原理
在相当短的时间内,研究量子能级的物理学家注意到了这个小世界的一些奇特之处。一方面,存在于这一层级的粒子有一种随机呈现不同形态的方式。例如,科学家观察到光子既可作为粒子也可作为波。即使是单光子也会出现这种形状的变化。
物理学家海森堡提出,仅仅通过观察量子物质,我们就可以影响该物质的行为。因此,我们永远无法完全确定量子物体的性质或其属性,如速度和位置。
这个想法得到了量子力学哥本哈根解释的支持。所有的量子粒子不存在一个或另一个状态,而是在其所有可能的状态下同时存在。量子物体可能状态的总和称为波函数。一个物体同时处于所有可能的状态被称为量子叠加态。
玻尔认为,当我们观察一个量子物体时,我们会影响它的行为。观察打破了一个物体的叠加,本质上迫使物体从其波函数中选择一种状态。玻尔的解释已经被量子界的大多数人所接受。
波粒二象性示意图
平行世界理论
年轻的休·埃弗雷特同意备受尊敬的物理学家尼尔斯·玻尔关于量子世界的许多建议。他同意叠加的概念,也同意波函数的概念。但埃弗雷特在一个至关重要的方面不同意波尔的观点。
对埃弗雷特来说,测量一个量子物体并不会强迫它进入一个可理解的状态。取而代之的是,对量子物体的测量会导致宇宙的实际分裂。宇宙实际上是重复的,测量的每一个可能的结果将在不同的宇宙中出现。例如,假设一个物体的波函数既是粒子又是波。当物理学家测量粒子时,有两种可能的结果:要么作为粒子测量,要么作为波测量。
当物理学家测量物体时,宇宙分裂成两个不同的宇宙,以容纳每一个可能的结果。所以一个宇宙中的科学家发现这个物体是以波的形式测量的。另一个宇宙中的同一个科学家把物体当作粒子来测量。
尽管听起来令人难以置信,埃弗雷特对平行世界的解释有着超越量子层面的含义。如果一个行动有不止一个可能的结果,当这个行动被采取时,宇宙就会分裂成多个平行世界。
这意味着,如果你遇到过濒临死亡的情况,那么在与我们平行的宇宙中,你已经死了。虽然这听起来很可怕,但是一个人是不能意识到他存在于平行世界中的其他自我。
平行世界:分裂还是弦?
弦理论起源于日美物理学家Michio Kaku。他的理论认为,宇宙中所有物质和所有物理力的基本组成部分都存在于亚量子水平上。这些组成部分类似于组成夸克、电子、原子、细胞等的弦。物质的行为方式取决于弦的振动。正是这样,我们整个宇宙才得以组成。
弦理论也能证明平行世界的存在。根据这一物质的行为方式取决于弦的振动。理论,我们自己的宇宙就像一个气泡,与相似的平行世界共存。与埃弗雷特的理论不同的是,弦理论假设这些宇宙可以彼此接触。弦理论说引力可以在这些平行世界之间流动。当这些宇宙相互作用时,一个宇宙的大爆炸就发生了。
气泡宇宙概念
原文地址:今日头条 |
|