我們生活的宇宙之外是否還有其他宇宙存在？

　　直到現(xiàn)在也沒(méi)有人能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多重宇宙的存在。除非我們處于宇宙的邊緣，能夠看到另一個(gè)宇宙正在向一個(gè)方向擴(kuò)張，然而我們可能永遠(yuǎn)也無(wú)法到達(dá)宇宙的邊緣。

　　——安德烈·林德 美國(guó)斯坦福大學(xué)教授

　　◎本報(bào)記者 張佳欣

　　我們的宇宙有沒(méi)有可能只是多重宇宙中的一個(gè)?

　　這個(gè)問(wèn)題一直是科學(xué)家探索的熱點(diǎn)，也是科幻電影常用的概念。從《瞬息全宇宙》等奧斯卡獲獎(jiǎng)作品，到《奇異博士2：瘋狂多元宇宙》等大片，科幻故事中充滿了不同現(xiàn)實(shí)之間的創(chuàng)意性互動(dòng)。許多宇宙學(xué)家認(rèn)為，多重宇宙不僅僅是純粹的幻想或簡(jiǎn)單方便的敘事手段。

　　人類關(guān)于多重宇宙的想法由來(lái)已久。1848年，埃德加·愛(ài)倫·坡在一首散文詩(shī)中幻想了“無(wú)限連續(xù)的宇宙”的存在。但當(dāng)現(xiàn)代科學(xué)理論試圖解釋我們生活的宇宙的特性并預(yù)測(cè)其他宇宙的存在時(shí)，多重宇宙的概念才真正開(kāi)始流行。

　　用暴脹宇宙學(xué)理解多重宇宙

　　事實(shí)上，銀幕上描繪的多重宇宙通常與該術(shù)語(yǔ)的科學(xué)現(xiàn)實(shí)截然不同。

　　多重宇宙，又叫多元宇宙，是科學(xué)家用來(lái)描述這樣一種想法的術(shù)語(yǔ)：除了可觀測(cè)的宇宙之外，其他宇宙也可能存在。

　　據(jù)美國(guó)《國(guó)家地理》雜志介紹，目前為止，對(duì)多重宇宙的科學(xué)理論預(yù)測(cè)有許多，這些理論描述了不同的可能場(chǎng)景——從和我們的宇宙處在不同平面的空間區(qū)域，到不斷涌現(xiàn)的獨(dú)立“泡沫”宇宙。所有這些理論的共同點(diǎn)是，它們表明我們可以觀察到的空間和時(shí)間并不是唯一的現(xiàn)實(shí)。

　　在關(guān)于多重宇宙的科學(xué)理論預(yù)測(cè)中，“泡沫”宇宙的觀點(diǎn)認(rèn)為多重宇宙與暴脹宇宙學(xué)有關(guān)，即在大爆炸后的極小時(shí)刻，宇宙迅速呈指數(shù)級(jí)膨脹，這種膨脹可能會(huì)一遍又一遍地發(fā)生，甚至可能會(huì)無(wú)限地發(fā)生，從而形成一系列“泡沫”宇宙。

　　物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果暴脹真的存在，那么即使其他區(qū)域的膨脹已經(jīng)結(jié)束，時(shí)空的某些區(qū)域仍會(huì)繼續(xù)膨脹。這些繼續(xù)膨脹的區(qū)域可被視為一個(gè)獨(dú)立的膨脹宇宙。這個(gè)過(guò)程會(huì)無(wú)限期地持續(xù)下去，膨脹的宇宙會(huì)產(chǎn)生更多膨脹的宇宙，從而形成一個(gè)多宇宙的世界。在“宇宙畫布”上，永恒膨脹的宇宙使“泡沫”不斷出現(xiàn)，每個(gè)“氣泡”都是一個(gè)獨(dú)立的宇宙，每個(gè)“氣泡”都有不同的物理定律。

　　不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中。暴脹宇宙學(xué)創(chuàng)始人之一、美國(guó)斯坦福大學(xué)教授安德烈·林德在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，把宇宙比作彩色足球。他說(shuō)，足球上的每一塊多邊形代表一個(gè)宇宙，有藍(lán)色、紅色，還有綠色、黃色等顏色。假設(shè)這顆球不斷膨脹，如果人們生活在藍(lán)色的宇宙里，那么看到的將是無(wú)限變大的藍(lán)色宇宙，并會(huì)覺(jué)得白色、黃色、綠色宇宙未曾存在過(guò)。

　　弦理論引申出的多重宇宙

　　美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)博士后、北美納赫茲引力波天文臺(tái)(NANOGrav)合作組成員鄧鶴凌告訴記者，對(duì)于多重宇宙的第二個(gè)考量來(lái)自弦理論。

　　根據(jù)英國(guó)《科學(xué)焦點(diǎn)》雜志，弦理論是物理學(xué)家提出的將量子力學(xué)和廣義相對(duì)論聯(lián)系起來(lái)的一種理論，廣義相對(duì)論是人們對(duì)無(wú)限小和無(wú)限大的最好描述。弦理論的基本思想是，像夸克和電子這樣的基本粒子實(shí)際上是一維弦中的一個(gè)點(diǎn)，以不同的頻率振動(dòng)。

　　弦理論試圖將引力與微觀物理定律統(tǒng)一起來(lái)，它推測(cè)宇宙中的一切都是由微小的振動(dòng)弦組成的。但它假設(shè)有比我們所處的三維空間更多維度的空間存在。

　　這些維度并不是我們?cè)诳苹眯≌f(shuō)中看到的平行維度。相反，弦理論學(xué)家認(rèn)為這些額外維度被緊密壓縮在3個(gè)傳統(tǒng)維度中。我們看不到它們，因?yàn)槲覀冎荒芸吹饺S空間。這些額外維度的致密化可創(chuàng)造出一個(gè)個(gè)具有不同微觀物理世界的宇宙。

　　鄧鶴凌說(shuō)：“這些宇宙中的物理規(guī)則有可能是完全不同的。有些宇宙中沒(méi)有人類，有些宇宙甚至可能沒(méi)有原子、分子這樣的物質(zhì)。”

　　多重宇宙和平行宇宙不一樣

　　鄧鶴凌認(rèn)為，近年來(lái)大熱的科幻作品中提到的平行宇宙，與多重宇宙是不一樣的科學(xué)理論，平行宇宙是量子力學(xué)多世界解釋的一個(gè)推論。

　　多世界解釋由美國(guó)物理學(xué)家休·埃弗里特于1957年提出，它預(yù)測(cè)了分支時(shí)間線或替代現(xiàn)實(shí)的存在，在這些現(xiàn)實(shí)中，人們的決策會(huì)以不同的方式發(fā)揮作用，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生截然不同的結(jié)果。

　　多世界解釋認(rèn)為，現(xiàn)實(shí)在不停地分裂?！懊慨?dāng)一次決策發(fā)生，比如一個(gè)人做出向左走的選擇，世界就會(huì)分裂：其中一個(gè)世界中的一個(gè)人向左走，而在另一個(gè)世界中那個(gè)人向右走。這樣的話，我們就會(huì)有兩個(gè)幾乎一模一樣的世界，所以就會(huì)有‘另一個(gè)我’。世界就是這樣一直在不停地‘分裂’?！编圍Q凌說(shuō)。

　　我與“另一個(gè)我”無(wú)法碰面

　　中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員陳學(xué)雷告訴記者，宇宙膨脹的速度可能超過(guò)了光速。如果兩部分宇宙時(shí)空離得足夠遠(yuǎn)，那么從宇宙大爆炸以后一直到未來(lái)，它們之間可能永遠(yuǎn)無(wú)法交換信息。因?yàn)槠鋾r(shí)空都在不斷地膨脹，它們會(huì)離得越來(lái)越遠(yuǎn)。

　　“如果處于藍(lán)色宇宙的你想去紅色宇宙，那么可能需要以指數(shù)級(jí)的速度旅行?！绷值抡f(shuō)，“但當(dāng)?shù)诌_(dá)兩個(gè)宇宙的邊界時(shí)，你很可能會(huì)立即死亡。兩個(gè)世界的粒子遵從不同的物理定律，因此構(gòu)成你身體的粒子可能不存在于新宇宙中?！?/p>

　　這些宇宙可能存在更根本的差異。林德指出，從弦理論來(lái)看，不同的物理定律以及可能的額外維度，也許會(huì)導(dǎo)致宇宙入侵者的死亡。

　　受訪專家均表示，并非所有其他宇宙都與我們的宇宙具有相同的屬性，它們可能有著截然不同的物理定律。其中一些可能與我們的宇宙相似，但它們都存在于我們可以直接觀察到的領(lǐng)域之外。

　　“在科學(xué)理論中，不管是多重宇宙，還是平行宇宙，兩個(gè)世界之間幾乎不可能有聯(lián)結(jié)，所以科幻作品中的事情是不可能發(fā)生的?！编圍Q凌說(shuō)。

　　多重宇宙只是一種假設(shè)

　　有關(guān)多重宇宙的假設(shè)，鄧鶴凌補(bǔ)充道，他所在的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究過(guò)一個(gè)模型，其他宇宙在我們宇宙中會(huì)作為黑洞存在。

　　也就是說(shuō)，我們現(xiàn)在觀測(cè)到的黑洞里，有可能藏著另外的宇宙。

　　但不管是多重宇宙還是平行宇宙，都是比較抽象的，同時(shí)也是基于其他理論的一種假設(shè)。

　　目前，還沒(méi)有直接證據(jù)表明它們存在，很難證實(shí)或證偽。

　　林德認(rèn)為，直到現(xiàn)在也沒(méi)有人能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證多重宇宙的存在。除非我們處于宇宙的邊緣，能夠看到另一個(gè)宇宙正在向一個(gè)方向擴(kuò)張，然而我們可能永遠(yuǎn)也無(wú)法到達(dá)宇宙的邊緣。

　　盡管科幻電影已經(jīng)將多重宇宙描述得惟妙惟肖，但這個(gè)概念本身距離成為公認(rèn)的科學(xué)理論還有很長(zhǎng)的路要走。

　　林德說(shuō)：“雖然我們目前沒(méi)辦法證明多重宇宙的存在，但只有建立一個(gè)概念框架，我們才能繼續(xù)去探索。因此，理論的提出本身就是一種進(jìn)步。”

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)