第第頁平行宇宙中的自己是同一個人嗎有另一個版本的你嗎

在平行宇宙中的某處，有另一個版本的你嗎？“走吧，還有其他世界。”——斯蒂芬·金，《黑暗塔》我們所生活的現(xiàn)實——宇宙的存在方式以及我們的經(jīng)驗，可能并不是唯一版本——這是最令人興奮，也最令人著迷的猜想之一。除了我們這個宇宙以外，也許有其他宇宙存在，也許連我們自己也有不同的版本，有不同的歷史，有不同的結(jié)果：這就是所謂的多重宇宙。宇宙，正如我們最強大的望遠鏡所看到的（即使是理論上）那樣，是極其浩瀚和巨大的。包括光子和中微子在內(nèi)，它總共含有大約10^90個粒子。這些粒子聚集成團，形成了數(shù)千億至數(shù)萬億的星系。每個星系包含一萬億左右的恒星（平均值）。從我們的視角來看，這些星系散布在一個直徑約920億光年的球體內(nèi)。宇宙的體積表現(xiàn)為有限的原因是，我們無法看到比一個特定距離更遠的東西。這不是由于宇宙的體積有限，而是因為它現(xiàn)在的狀態(tài)，只存在了有限的一段時間。如果你不知道宇宙大爆炸，那可以這樣解釋：宇宙在空間或時間上不是一成不變的，它是從一個均勻、熾熱、致密的過去，逐漸演化到今天這種團塊化、寒冷、擴散的狀態(tài)的。我們的宇宙因此而變得豐富多彩，它塞滿了一代代的恒星，有一個超級寒冷的殘留輻射背景，星系們正在遠離我們，離我們越遠的，遠離的速度甚至越快，并由此給我們設(shè)置了一個極限，使我們無法看得更遠。這個極限是由來自大爆炸那一刻的光線，所能夠到達的最遠距離決定的。但是這并不意味著在我們可觸及的這部分宇宙之外，就一無所有了。事實上，無論是觀測結(jié)果還是理論觀點，都使我們有足夠的理由相信，還有大量的宇宙，甚至可能是無限多的宇宙存在。依靠觀測，我們能夠獲得一些有意思的數(shù)值，包括宇宙的曲率，它反映的是宇宙溫度和密度的光滑與統(tǒng)一程度，以及隨著時間所可能發(fā)生的變化。我們的發(fā)現(xiàn)是，在一個比我們可以觀測到的這部分更大的體量上，宇宙是統(tǒng)一的，它在空間上的分布是平均、一致的。因此，在我們所能看到的各個方向上，在距離我們數(shù)千億光年之外，可能存在著更多的、我們看不到，但是與我們這個十分相似的宇宙。而在理論上，我們的發(fā)現(xiàn)更加令人神往。你看，我們可以沿著大爆炸倒推回一個熾熱、致密的膨脹狀態(tài)，而且我們發(fā)現(xiàn)，早期宇宙并非擁有無限高的溫度和密度，尤其是在此能量之上，以及在此之前的極早期，存在著一個前-大爆炸階段，一切由此而起。那個階段，被稱為宇宙暴脹期，根據(jù)解釋，這一階段的宇宙并非遍布物質(zhì)和輻射，而是充滿了空間本身固有的能量：它導致了宇宙呈指數(shù)級擴張。這表明宇宙的膨脹率不會隨著時間的推移而變慢，也就是說相距遙遠的兩點間，彼此遠離的速度不會變得越來越慢，膨脹率不下降，會導致兩點間的距離隨著時間的推移而變得越來越遙遠——兩倍、四倍、八倍、十六倍、三十二倍……一直這么下去。膨脹不但是呈指數(shù)級的，而且是急速的，這樣的“雙重”效應發(fā)生在10^-35秒之內(nèi)。這意味著在10^-34秒之后，宇宙比它最初的體積大了約1000倍；在10^-33秒后，宇宙比它最初的體積大了10^30（或1000^10）倍；在10^-32秒后，宇宙就比它最初的體積大了10^300倍，以此類推。這種指數(shù)級增長的威力之所以強大，并非由于它發(fā)生的極快，而是因為它的持續(xù)性。而現(xiàn)在，宇宙的這種膨脹方式已經(jīng)明顯不再繼續(xù)，因為我們已經(jīng)出現(xiàn)，因此暴脹必然已經(jīng)結(jié)束，隨之而來的是宇宙大爆炸。我們可以把暴脹想像成一個從頂部非常平整的山頂緩慢滾下的球。球還在山頂附近時，滾落的速度慢，暴脹繼續(xù)，宇宙呈指數(shù)級膨脹。球一旦落到山谷中，暴脹結(jié)束，這種滾動行為導致了能量的消散，將空間固有的能量轉(zhuǎn)換成了物質(zhì)和輻射，并將我們從暴脹狀態(tài)帶入到熾熱的宇宙大爆炸中。當球落入谷低，暴脹結(jié)束（上圖）。但是暴脹場是一個量子場（中圖），會隨著時間擴散。當許多空間區(qū)域（紫色、紅色和青色）暴脹結(jié)束，更多的區(qū)域（綠色、藍色）暴脹會繼續(xù)，并隱含了永恒持續(xù)（下圖）的可能性。在我們談及暴脹中的未解之謎前，有一些我們已經(jīng)知道的事情還是值得提一提的。暴脹并不像是一個球——經(jīng)典場——而更像是一種隨著時間的推移不斷擴散的波，也就是量子場。這就意味著隨著時間的推移，暴脹會創(chuàng)造出越來越多的空間，從概率上來看，某些區(qū)域，暴脹已經(jīng)差不多結(jié)束了，而與此同時其他區(qū)域中的暴脹可能還在繼續(xù)。在暴脹結(jié)束的區(qū)域中，大爆炸將出現(xiàn)，并形成宇宙，就如同我們所在的這個一樣，而與此同時，在沒有結(jié)束的那些區(qū)域，暴脹將會持續(xù)更長的時間。隨著時間的推移，由于膨脹的動力學特性，兩個暴脹已經(jīng)結(jié)束的區(qū)域不會發(fā)生相互作用或碰撞；那些暴脹還沒有結(jié)束的區(qū)域會在它們之間繼續(xù)膨脹，將它們互相推開。盡管在給出的時間中（用紅叉表示），在超過50%的區(qū)域內(nèi)，暴脹會結(jié)束，還會有足夠多的區(qū)域會膨脹下去，暴脹因此得以持續(xù)，而兩個宇宙間永遠不會發(fā)生碰撞。下面就是我們所期待的，基于已知的物理定律，以及對我們這個宇宙中可觀測的一切，所能夠告訴我們的。事實就是，我們對暴脹狀態(tài)的所知甚少，而與此同時，它帶給我們的不確定性與可能性同樣也是非常多的：我們不知道暴脹狀態(tài)在結(jié)束并轉(zhuǎn)入宇宙大爆炸前持續(xù)了多久。宇宙有可能比我們觀測到的這部分大不了多少，有可能比我們所看到的要大許多數(shù)量級以至達到荒謬的程度，也有可能它真的是無限的。我們不知道暴脹已經(jīng)結(jié)束了的區(qū)域是不是完全相同，也不知道它們和我們這個宇宙是不是有巨大差異?？梢韵胂?，在那些暴脹結(jié)束了的區(qū)域中，可能會有（未知的）物理學原理，能夠產(chǎn)生各種基本常量，如粒子的質(zhì)量、力的強度和暗能量的數(shù)量。但是也有可能在這些暴脹結(jié)束后的不同區(qū)域，亦即不同的宇宙中，存在著截然不同的物理學。假如這些宇宙中的物理學定律都相同，假如這些宇宙的數(shù)量確實是無限的，假如在這些“多世界”中，針對量子力學的解釋也完全有效，那么是不是意味著真的存在平行宇宙，在那里，一切的演化與我們這個宇宙完全一致，而只有一個小小的量子結(jié)果不同？在其他世界中，是不是有可能存在著一個一切與我們完全相同的宇宙，而除非因為你做了一件不同的小事，從而使你的人生發(fā)生轉(zhuǎn)變，并導致不可思議的差異？在那里，你選擇了去海外工作而并不是留在國內(nèi)？在那里，你站起來反抗而不是逆來順受？在那里，你在夜晚結(jié)束之前親吻了那位即將離開的人，從而使他不再離開？在那里，你或你愛人會在過去的同樣時間點上直面生死攸關(guān)的事件，但結(jié)果卻完全不同？這是個不可思議的概念：存在著一個一切皆有可能的宇宙。只要是可能性不為零的一切事情，都會在那個宇宙的現(xiàn)實中發(fā)生。但是要達成這個目的，存在著可怕的不確定性。舉一個例子，暴脹狀態(tài)要持續(xù)相當長的時間，即便它持續(xù)了與我們宇宙現(xiàn)在年齡相等的138億年也不夠，它必須持續(xù)無限長的時間。你問為什么？那是必然的。假如宇宙的指數(shù)級膨脹——所花去的時間不是一秒鐘的極小一部分，而是持續(xù)了138億年，即相當于4×10^17秒——那我們要討論的，就是一個大得嚇人的空間！而且，即使某些空間區(qū)域暴脹已經(jīng)結(jié)束，大部分的宇宙體量中，還是被暴脹尚未結(jié)束的區(qū)域所主宰。因此現(xiàn)實一點，我們所談論的是至少10^10^50個初始狀態(tài)與我們這個宇宙可能十分相似的宇宙?？偣灿?0^100000000000000000000000000000000000000000000000000個，這可能是一個你所能想像的最大數(shù)字。還不止，用以描述相互作用的粒子所可能產(chǎn)生結(jié)果的數(shù)字比這個更大。每個宇宙中有10^90個粒子，要使一個宇宙與我們的宇宙完全相同，我們就需要這些粒子在138億年中所經(jīng)歷的相互作用與我們的宇宙完全一致。所以當我們選擇一條不同的發(fā)展之路時，兩個宇宙仍能夠保持存在。對于一個包含10^90個量子微粒的宇宙來說，這是一個可怕的要求——這些粒子要在超過138億年中與其他粒子發(fā)生作用至少有10^10^50種可能性。在上圖中的例子，你看到的數(shù)字，只是1000!（或表示為(10^3)!）。它的意思是1000的階乘，也就是1000個不同粒子在瞬間可能產(chǎn)生的排列組合總量。好好思考，提醒你一下，這個數(shù)字有多大，(10^3)!，其結(jié)果比10^1000還大。(10^3)!的結(jié)果，接近于10^2477。然而宇宙中可不止1000個粒子，而是10^90個。兩個粒子每次發(fā)生作用的結(jié)果，都不止一個，而是會覆蓋整個量子頻譜。讓人沮喪的結(jié)果就是，宇宙中粒子作用所可能產(chǎn)生的結(jié)果是(10^90)!個，它要比10^10^50這個微不足道的數(shù)字大許多個“古戈爾普勒克斯（后面帶10的100次方個零的數(shù)字）”倍。換句話說，無論哪個宇宙，其擁有的全部粒子在與其他粒子的相互作用中，所有可能結(jié)果數(shù)量的出現(xiàn)速度，會趨向于比因暴脹而可能增加的宇宙數(shù)量的出現(xiàn)速度快無窮倍。即使將基本常量、粒子及其相互作用可能會因此產(chǎn)生無窮多的值這個問題擱置一旁，即使將對多重世界的解釋是否確實可以解釋我們的物理學現(xiàn)實這個問題擱置一旁，事情的本質(zhì)在于，可能結(jié)果數(shù)量的出現(xiàn)速度會如此之快——以致于比單純的幾何級增長還要快得多——除非暴脹真的會持續(xù)無限長的時間，否則就不可能存在與我們所在的宇宙相同的平行宇宙。其他宇宙可能存在，但它們和我們這個宇宙不同。奇點定理告訴我們，暴脹狀態(tài)是位于過去的，類時的，不完整的，因此，最有可能的，不是它會持續(xù)無限長的時間，而是會在過去產(chǎn)生一個久遠，但是有限的點。大量的宇宙存在著——它們可能擁有與我們不同的法則，也有可能并非如此——但是它們的數(shù)量還不足以為我們提供這個宇宙的替代版本；與可能宇宙數(shù)量的增長率相比，可能結(jié)果數(shù)量的增長會過于急速。因此，這意味著什么？這意味著，要讓這個宇宙變得重要，全