極早期暴漲形成「通天之路」的多重宇宙

最近，BICEP2科學團隊在宇宙微波背景輻射中觀測到了一種「渦流」的偏振現象，對偏光性的觀測結果預示了許多宇宙學的含義，從宇宙大爆炸的證據、最早引力波的發現到奇異的多重宇宙理論，根據多重宇宙的理論解釋，我們的宇宙可能是絢爛多彩、無窮無盡「宇宙大集合」的一個，人們無法得知多重宇宙的數量，無法觀測其它宇宙的存在，科學家從理論邏輯推斷，多重宇宙的數量超乎人們的想像。即使存在其它的宇宙形態，人們原則上不能觀測到它們的存在，從其它宇宙發出的光線幾乎不能到達我們的地球、或人們沒有足夠的時間等待其它宇宙光線的到達。我們如何相信一些宇宙學家的說法，他們似乎看到了某種其它宇宙存在的證據。一個無法觀測的實體不能成為科學的證據，比如：質子和中子由亞原子粒子——夸克構成，我們不能直接觀測夸克的存在，科學家從質子和中子的行為推斷夸克的存在和它們的特性，當基本粒子相互撞擊時可能暴露「幽閉」的夸克和它們的性質。

我們的望遠鏡從未接收其它宇宙傳來的信號，多重宇宙的存在得不到觀測的證實，事實上，存在多種形式的多重宇宙模型，這些理論模型如何得到觀測的證實？如何得到實驗的證明？對多重宇宙的探索與人們通常的期待不同，多重宇宙理論涉及一些非常複雜的概念，科學家經過了長時期的爭論。如果多重宇宙的產生經過了異乎尋常的物理過程，那麼人們可能追尋它們的蹤跡，BICEP2科學團隊的初步發現如何成為多重宇宙存在的印記？宇宙學家相信，誕生時刻的早期宇宙經歷了難以想像的高速膨脹、或暴漲階段，出現了許多版本的暴漲理論，「形形色色」版本的暴漲理論幾乎都預測了引力波的存在、或早期引力波印刻在宇宙的化石——微波背景輻射，BICEP2科學團隊似乎在微波背景輻射中發現了一種漩渦現象，古老光線的宇宙微波背景成為了宇宙膨脹的有力證據。

一些宇宙膨脹理論模型不只預測了一個宇宙的誕生，它們預測了多個宇宙的形成，巨大數量的宇宙同時產生、或先後出現，人們顯然沒有找到多重宇宙模型存在的直接證據。沒有合適、精確的證據，人們有理由懷疑目前的宇宙物理學理論，宇宙誕生時遵循怎樣的物理學原理？除了得到很好檢驗的引力物理學和量子場物理學，人們可能要求新的物理學，當引力和量子物理學應用到多重宇宙領域時是否失去了解釋的效力？如果物理學在難以想像的領域失去了作用，那麼新物理學如何進行分析和推斷？一些宇宙膨脹理論除了應用已知的物理學原理，還引入了一些「新物理學」假設，一些宇宙膨脹理論的假設似乎接近、或進入了量子引力領域，所有經過檢驗的物理學理論在「新物理學」領域似乎都將崩潰。

可以設想一下有關預測的極簡單例子，比如：工廠管理員艾莉絲預測，某個工廠將要生產99%的紅色小部件和1%的藍色小部件；另一位工廠管理員鮑勃預測了相反的情形，某個工廠將要生產99%的藍色小部件和1%的紅色小部件。最後，產品生產出來了，艾莉絲和鮑勃從打開的產品包裝中發現了一個紅色小部件，艾莉絲和鮑勃的預測都出現了錯誤，最後的結果有利於艾莉絲的預測。同樣，對其它宇宙數量的統計預測十分困難，一個多重宇宙的理論由統計特徵定義，人們無法判定他們正在觀測的宇宙僅是宇宙大集合的一個，其它類型的宇宙有多少？以多重宇宙理論為依據，我們宇宙的獨特性得到了更合理的解釋，如果我們的宇宙十分奇特。它排斥了其它宇宙的存在，那麼絕大多數的多重宇宙觀念將會受到質疑。

在多重宇宙的世界，我們的宇宙屬於何種類型？至少有一點可以確認，我們的宇宙包含了生命，地球生命的存在異乎尋常。可以設想一下，如果形成了我們宇宙的物理規律發生了微小的不同，那麼人們將難以想像生命的存在，我們宇宙萬事萬物的存在和運動將會發生極大的不同，一套物理參數對應這個宇宙世界，另一套物理參數對應那個宇宙世界，在我們的宇宙世界，恐龍滅絕、人類誕生；在那個不同宇宙，人類滅絕，恐龍誕生。一個宇宙世界是一套宇宙物理參數相互作用的產物，如果宇宙物理參數出現了微調，我們的宇宙將會變得相當不同。如果物理規律出現了輕微的差異，那麼我們的宇宙將會產生「面目全非」的情景，比如：原子將會分崩離析，我們的宇宙可能膨脹得更快，恆星和星系不可能在如此高速膨脹的時空形成。

大多數宇宙學模型預測了某種悲觀的宇宙結局，「無言的結局」的宇宙變成一個冰冷、黑暗、死寂的世界，從中找不到任何生命的蹤跡，曾經燦爛奪目的星光消失得無影無蹤，「宇宙大蕭條」場景籠罩了一切，也許宇宙的重新爆發能給死寂的宇宙帶來蓬勃的生機。我們的宇宙具有一個特殊之處，人類作為宇宙的觀測者而存在，我們的可觀測宇宙也許是一個特別類型的宇宙，由於人類觀測者的存在，多重宇宙的可能性反而大增，觀測者的存在指向了多種類型的宇宙世界。人類是地球的智慧生命，人們不是被動的觀測者，而是主動的探索者，他們製造和架設了觀測儀器，以檢測我們宇宙的時間和空間，地球構成時空物理世界的微小部分，地球和人類是宇宙演變的產物。

有觀測者的宇宙和無觀測者的宇宙有根本的區別，有觀測者的宇宙在整個多重宇宙的體系中也許是一個極為不同的因素，生命活動被看成是多重宇宙存在的一種證據，有生命活動的宇宙形成了人類判別其它宇宙的範式和標準，生命宇宙的存在使得我們在判斷其它宇宙時按照一定的邏輯思維進行，而不是按照時間、或年代的秩序展開。我們假設一個能創造觀測者的宇宙具有特別的意義，我們宇宙創造生命的方式遵循了物理學和生物學法則，觀測者的存在是我們宇宙一個極不尋常的特徵，如果多重宇宙存在，那麼不排除在其它宇宙中觀測者的存在。古老的宇宙或必然、或僥倖地創造了更多有觀測者存在的宇宙，如果這些宇宙中的引力常數過小，生命和宇宙註定要經歷「生命中的不可承受之輕」的終結，出現「土崩瓦解」、四處消散的場景，如果這些宇宙中的引力常數過大，生命和宇宙註定要經歷「生命中的不可承受之重」的終結，出現收縮擠壓、「百鍊成鋼」的場景。

量子力學與廣義相對論一樣用於預測宇宙的膨脹，量子力學預測了宇宙微波背景輻射中的膨脹、起伏現象，這種預測得到了觀測的證實，BICEP2科學團隊初步觀測了背景輻射中的「渦流」，它是一種古老光線的偏振現象。量子力學預測了一種不可思議的極其微小的可能：某種粒子對的組合從真空中「彈進彈出」，在足夠的時空條件下，虛粒子難以察覺、幾乎難以發生的事件有可能在其它宇宙發生，「玻爾茲曼假設」預測了不同於我們宇宙生物學意義的人，奇異的智慧生命也許在多重宇宙是一種普遍的存在，外星智慧生命的數量可能遠超我們宇宙的人類觀測者，「外星人」是其它宇宙的觀測者，「玻爾茲曼人」在時空上無限延伸，它們好像科幻影片中的人物，地球人不知道它們的存在，我們假設「外星人」是宇宙生命現象的另一種形式。

在多重宇宙的世界有太多假設和可能的因素，這部龐雜而宏偉的故事集包含了虛構和猜測成分，證實和證偽假設的因素都將極其困難，我們唯一可以證實人類是宇宙的觀測者。人類獨特性證實了我們宇宙的存在。恰好是人類發現了宇宙的膨脹，人類觀測者的存在有利於多重宇宙的假說。最近，BICEP2項目團隊令人印象深刻的觀測結果也許支持了多重宇宙理論，如果他們的發現得到證實，這將是多重宇宙發現之旅的一個重要步驟。尋找多種宇宙的努力遭遇了很大的爭議，一些科學家十分懷疑，從一個膨脹的宇宙自然而然地產生多重宇宙的體系。然而，科學家構建多重宇宙的嘗試沒有停止下來，大量的理論架構和觀測探索活動有待完成，一些科學家和科學愛好者相信，多重宇宙理論將成為科學的盡頭，「科學的終結」將在多重宇宙的世界發生，然而，對多重宇宙的探索也許剛剛開始，這些科學探索活動可能進入一個新的領域，人類的偉大與渺小將在多重宇宙的天地得到新的證明。人類自然的生存法則也許面臨新的轉折，這一切的發生離我們似乎非常遙遠。

（編譯：2014-5-20）

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