《極簡宇宙史》-我們很可能身處在一個巨大的金魚缸中,真實世界的圖景不是唯一的
在機場的書店隨手翻了幾頁《極簡宇宙史》,被作者第一稱的敘述方式所吸引。太陽,銀河系,黑洞,大爆炸就像一個個目的地,你置身其間。
再加上作者是史蒂芬.霍金的親傳弟子,看不進《時間簡史》的話,這應該是絕好的宇宙史入門書。
不幸的是,在我買書後的第4天,霍金就去世了。
他一生困於輪椅,思想卻穿越黑洞,思考著宇宙的演變。
想來,世間最深的孤獨莫過於身體之痛無語言說,思想之幽無人能懂。幸好,思想本身就是一種慰藉。
宇宙一直在膨脹
宇宙第三原則告訴我們,如果某個觀察者在宇宙各處觀察,對他來說,任何方向看出去都是一樣的。遠處的星系總是遠離他所在的觀察點,同那些星系遠離地球一樣。
但實際上,哈勃在1929年觀測到,發現遠處的星系越走越遠。
因此,宇宙本身的構造在膨脹。最終的結論是,整個宇宙過去比現在要小。所以,宇宙是有開端的。
宇宙大爆炸的鐵證
宇宙經過138億年的膨脹,變成了今天的模樣。所以最初的宇宙應該非常熱,非常緻密。有多熱呢?根據愛因斯坦的方程式計算出,大約有3000°C。但是現在這個溫度可能衰減到多少呢?1948年,兩位物理學姐計算出這溫度大概在-260°C到-270°C之間。1965年,另外2位物理學家在接收地球衛星的無線電回收信號時,發現了一種背景噪音,這噪音甚至不是來自地球,它是一種溫度信號,對應於-270.42°C。並且它來自太空,來自所有地方。
回到起點
1980年代,三位物理學家提出,很久以前,甚至物質、光和其他我們所知道的所有東西尚未形成時,在可見的宇宙之外,大爆炸之前,存在一種暴脹場,充滿了整個宇宙,帶著互相排斥與引力相反的作用力。
然後發生了大爆炸,產生了新的場、粒子和作用力,暴脹場慢慢沉寂。
宇宙穩定膨脹了80億年後,沉寂的暴脹場再次醒來,它對抗引力的作用引發了宇宙膨脹的加速。1998年,對於這種加速的實驗驗證讓波爾馬特、施密特與里斯獲得了2011年度的諾貝爾物理學獎。
宇宙之中誕生新的宇宙
暴脹場中會發生量子起伏,使自己能夠在局部上從真空態跳躍到其他態。這意味著,暴脹場能自發創造一個小規模的宇宙,或者兩個,或者許多,在所有地方。因此,早已存在的宇宙中又出現了新的宇宙氣泡。
氣泡宇宙中的氣泡宇宙,裡面還有氣泡宇宙。
這是多重宇宙的又一個例子。在這種圖景下,你我或許就生活在一個氣泡宇宙之中,而在我們這個氣泡宇宙中,在我們的時空里,外來某個遙遠的瞬間,會有新的氣泡宇宙出現,就如我們自己的這個宇宙或許就是出現在另一個宇宙中的某個氣泡,那個宇宙比我們的更大,或許已經有些損壞,或者空洞化了。我們可見宇宙在未來潛在的冰冷死亡或許正是一個新的氣泡宇宙誕生與成長所需的模具……
邊界之外的世界
因為以地球為中心,光線所能及的邊界,我們能看到的宇宙是138億光年的球體。但是宇宙之外有什麼呢?
是那些開放的弦,那些像鞋帶似的弦,它們的振動產生了光,現在它們正以許多不同的方式振動著。這一些開放的弦的一端連著地球所在的宇宙,而那些閉合的弦,那些環,以引力方式振動的弦,則能夠自由出入地球所在的宇宙,從宇宙中離開……
因此,有另外的宇宙與地球所在的宇宙平行。那些環狀的弦,通過引力的交流從一個宇宙移動到另一個宇宙,這是第四種平行宇宙。這種宇宙被稱為「膜」,與薄膜相似但不只是一個二維實體,它們或許有許多,並且有不同的維度。
這些宇宙既可以是各自獨立的實體,又能被堪稱同一現實的不同表現,就像是從不同視角看到的同一現實。
或許在另外的膜中,有可能也有人類生活……黑洞是連接兩個世界的通道?那個尚未到達的奇點是不是通向另一個現實?我們的膜,我們的時空的誕生,是不是可能與在此之前存在的其他膜之間的碰撞有關?
霍金將人類眼中的宇宙世界比喻成金魚透過魚缸看外面的世界。由於生活在盛滿水的圓形缸體中,金魚看到的外部世界是扭曲的圖景。它獲得的真實世界的圖景也許和我們的不同,但我們如何知道我們的圖景就是正確的呢?我們很可能身處在一個巨大的金魚缸中。真實世界的圖景不是唯一的。
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