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天人地 2024-06-25 10:06

我们的宇宙很奇怪,奇怪到只要我们去思考一些终极问题,就会发现这个世界是虚幻的。比如宇宙诞生之前是什么,按照大爆炸理论,宇宙起源于无,那无中生有 这件事就让人感到前所未有的荒唐,宇宙的诞生既然都这么无理,那宇宙中的法则再怎么荒唐也不足为奇了。

宇宙之外是什么,这一猜想就衍生出多元宇宙的假说。



目前关于多元宇宙有很多假设,文章将从8个维度解释人类目前对多元宇宙最全面的认知。
第一层:无穷宇宙理论
无穷宇宙理论也是目前最流行,最被认可的学说,因为这是一种朴素的观念。认为宇宙是无限大的。
可观测的宇宙只是宇宙的一小部分。如今可观测宇宙的半径之所以是465亿光年,是由于宇宙的年龄和膨胀速率决定的。
宇宙起源于138亿年前,宇宙诞生早期的光子会随着宇宙暴涨一同运动,如今这些光子已经被甩到可观测宇宙之外,这些光子还没有足够的时间能够抵达地球。在未来,这些光子可能会抵达地球,到那时,人类可观测到的宇宙也会变大。现如今的宇宙还在加速膨胀,这可能是暗能量引起的。假设宇宙一直膨胀下去,那么在距离地球620亿光年远的地方,宇宙膨胀速度就恰好超过光速。那么620亿光年之外的宇宙我们也就再也看不到了。



但是620亿光年外可能还是宇宙,只不过就不会和我们所处的可观测宇宙发生因果关系了。至于可观测宇宙之外是什么,麻省理工学院天文学家,马克斯•泰格马克通过质子配置可能出现的模式总数推断出,在10∧10∧118米的地方,所有原子会重构成与可观测宇宙相同的模式。也就是说,在可观测宇宙之外很远的地方可能依旧存在另一个地球,这个地球上的历史,文明和人类的发展史都是一样的。也就是说,在可观测宇宙之外依旧存在一个你和我。



第二层:双宇宙理论
这是由于正反物质不对称性衍生出来的双宇宙模型。物理学家发现在宇宙大爆炸之初,正物质和反物质数量是完全对应的,但由于某种未知的原因,反物质数量明显骤降,导致正物质多于反物质,由于正物质没有足够的反物质可以与其湮灭,所以就多余出来了,由这些多余出来的正物质才演化出如今的宇宙。在双宇宙模型中,物理学家认为,消失的反物质会和正物质组成一个镜像世界,也就是说,在另一个宇宙中,反物质多于正物质,另一个宇宙是由反物质主导的孪生宇宙。



第三层:泡沫宇宙理论
这一理论认为,每一种宇宙就相当一种泡泡,不同的泡泡宇宙里面也有着不同的物理参数,可能在有的泡泡宇宙里面,斥力反而是宇宙的主宰,不同泡泡宇宙之间也会撞击形成新的宇宙,而撞击产生的新宇宙,就是一次宇宙大爆炸。这种理论也很好的解释了宇宙大爆炸的由来。



第四层:大反弹理论
这一理论是根据循环量子引力理论推导而来的。并认为宇宙大爆炸只是宇宙循环的一个起点而已,在大爆炸的推动下,宇宙开始扩张,在暗能量的作用下,宇宙持续加速膨胀,之后暗能量的作用开始衰减,直到消亡,宇宙又在引力的作用下开始收缩,回到奇点上。之后,宇宙又开始大爆炸,然后循环往复。



在大反弹理论中,宇宙就是不断爆炸,膨胀,然后收缩的周期过程。按照这一理论,每一个人的人生也在不断的重复上演。宇宙就好像是一个弹簧不断震荡,每一个周期的宇宙可能就是上一个周期的平行世界。
第五层:多世界诠释
多世界诠释是一种热度十分高的平行世界理论,它主要是由于量子力学中的测量坍塌引发的推论。
在微观世界,我们知道粒子会处于量子叠加态,但是观测行为会破坏这种叠加态,导致其坍塌成某一个具体的状态。目前,量子力学最主流的学派也就是哥本哈根学派,对测量坍塌并没有过多的解释,而认为这只是一种客观现象。



这就导致其他流派的物理学家在这个问题上可以尽情施展拳脚,并且对测量坍塌的研究衍生出很多说法。最典型的说法就是多世界诠释。该理论认为,测量微观粒子的叠加状态导致其坍塌成具体的本征态,但其他的状态并没有消失,而是分裂出无数个平行宇宙,每一个宇宙分别均摊了叠加态中的一种状态。所以测量行为就是导致宇宙分裂成平行宇宙的开端。
对于这个理论,爱因斯坦并不好看,并且说到,我不能相信,仅仅只是因为看了它一眼,一只老鼠就使得宇宙发生了剧烈的改变。
第六层:m理论
我们知道,为了解释引力量子化,并且为了统一四大基本作用力。科学家借用了弦论的概念,并且认为是统一物理学的终极理论。而弦论还有很多问题没有解决,为了给弦论打补丁,最后又发展成超弦理论,而超弦理论还有五种版本。m理论就是将各种不同的超弦理论统一起来的理论。m理论一共有11个维度。



并且认为,宇宙中存在很多平行宇宙,不同的宇宙就是这11个维度不同的切片。我们所处的宇宙很有可能就是m理论描述的11维薄膜撕裂造成的。宇宙的最高维度一共有11个,不同维度之间也会碰撞产生不同的宇宙。
第七层:黑洞宇宙观
该理论认为,我们可观测的宇宙其实是巨大黑洞的内部,所以我们可观测宇宙的哈勃半径,其实就相当于这个黑洞的史瓦西半径。这个黑洞的视界,就是可观测宇宙的边界。而我们所处的这个黑洞宇宙,可能又是更大的一个黑洞的内部,就和俄罗斯套娃一样,无限循环下去,每一个宇宙又被更大的一层宇宙包裹着。



而连接不同宇宙之间的桥梁,就是爱因斯坦-罗森桥,也就是虫洞。而在这一理论中,宇宙大爆炸其实就是一个超大质量的白洞喷发产生的结果。
第八层:祖父悖论引发的平行世界
这也是一个十分经典的平行宇宙假说,虽然相对论禁止穿越到过去,但是现在仍有比较多的假说认为,穿越到过去是可行的,比如虫洞假说。
而一旦宇宙法则允许时空旅行,那么就会造成很多的悖论。最典型的悖论就是祖父悖论,如果一个人穿越到过去,并且杀死了年幼时期的祖父,那么他在本宇宙的时间线上就无法成立了,没有了爷爷,也就没有了爸爸,那么就没有了他,那么他又是怎么在后来穿越回去杀死自己的外祖父呢?



所以为了解释时空穿越的悖论,就只能假设杀死祖父的行为会导致宇宙分裂,分裂成两个不同的宇宙,在第一个宇宙中,它没有杀死自己的祖父,所以在这个宇宙中,它依旧是存在的,而在另一个宇宙中,他杀死了自己的祖父,那么在这个宇宙的中,也就不存在他了。



以上就是目前比较流行的八种平行世界理论。这些理论大多听起来都比较魔幻,我本人也不怎么相信。但是考虑到宇宙本身就很魔幻,特别是无中生有的大爆炸,所以平行世界理论听起来再怎么魔幻也不足为奇了。
在众多的平行世界理论中,我个人比较倾向泡泡宇宙学说,也就是说宇宙之外还有不同的宇宙,然后无限循环下去。因为这是一种最古朴,最符合常识的一种观念。人类对平行世界的认知大多处于猜想阶段,目前没有任何一种平行世界的理论,具有强有力的证据。可能在未来,我们会证实某一种平行世界的理论,毕竟已知圈越大,未知圈就更大。



jjybzxw 2024-06-25 12:07
"宇宙之外" 这个概念在不同的理论框架下有着不同的含义。在许多多元宇宙理论中,"之外" 并不是传统意义上的空间延伸,而是指不同类型或维度的存在。以下是八种平行宇宙的概念,它们代表了当前物理学中最前沿的想法:

1. **多世界解释(Many-worlds interpretation)**:
   在量子力学的多世界解释中,宇宙分裂成为多个并行的现实,每个现实都遵循一个单独的历史发展路径。这些宇宙彼此不相交,但都具有相同的基本物理定律。

2. **弦理论中的景观(String theory landscape)**:
   弦理论预测了大量可能的宇宙解,每个解对应不同的紧致化方式和物理常数。这些构成了所谓的弦理论景观,意味着存在着众多可能的宇宙版本。

3. **模拟宇宙(Simulation hypothesis)**:
   一些哲学家和科学家推测,我们的宇宙可能是一个高级文明所运行的计算机模拟。在这种情况下,“之外”的概念可能指的是运行这个模拟的外部现实。

4. **全息宇宙(Holographic principle)**:
   全息原理表明,宇宙的信息可以被其边界上的二维表面完全编码。这意味着“之外”可能是指全息屏蒂或其他维度的空间。

5. **拓扑多宇宙(Topological multiverse)**:
   拓扑多宇宙理论认为,宇宙可以有多种不同的拓扑结构,每一种结构都对应着不同的物理定律和现象。

6. **量子多宇宙(Quantum multiverse)**:
   量子多宇宙是由量子态的超级位置原理产生的各种可能性构成的。每当一个量子决策点出现时,宇宙就会分裂成多个版本。

7. **气泡宇宙(Bubble universes)**:
   在一些膨胀宇宙模型中,我们的宇宙被视为一系列气泡之一,每个气泡都代表着一个分离的宇宙区域,可能有着不同的物理定律。

8. **镜像宇宙(Mirror universes)**:
   镜像宇宙假说认为,除了我们熟知的正物质宇宙,还存在一个由反物质组成的镜像宇宙。这两个宇宙可能以微妙的方式相互作用。

值得注意的是,这些平行宇宙的概念大多数都停留在理论层面,并且面临着严重的科学和哲学挑战。例如,这些宇宙如何相互作用、它们是否真实存在以及我们能否从技术上验证它们的存在等问题都尚未可知。因此,“宇宙之外”仍然是现代物理学中最为深奥和争议性的话题之一。

当然,让我们更深入地探讨每一个多元宇宙理论:

**第一层:无穷宇宙理论**

- *宇宙无限大*:这个理论基于观测到的宇宙膨胀现象,认为宇宙是无限大的,我们所能观测到的只是其中的一部分。随着宇宙的膨胀,原先在我们观测范围内的区域会因为膨胀速度超过光速而变得无法观测。这意味着即使我们处在无限大的宇宙中,我们也永远无法获得整个宇宙的完整信息。

- *暗能量和加速膨胀*:暗能量被认为是推动宇宙加速膨胀的神秘力量,它可能使得宇宙的某些区域永远无法与我们所在的区域进行信息交换。

- *重复的模式*:有些理论指出,在巨大的尺度上,宇宙可能会出现重复的模式,也就是说,可能存在与我们所知的宇宙几乎一模一样的区域。

**第二层:双宇宙理论**

- *物质不对称性*:在宇宙大爆炸之后,正物质和反物质几乎没有完美地平衡。我们的宇宙中正物质的数量略微多于反物质,科学家们正在寻找解释这种不对称性的原因。

- *镜像世界的概念*:双宇宙理论提出,除了我们这个由正物质构成的宇宙,还存在一个由反物质构成的镜像世界,即反物质宇宙。两个宇宙之间的相互作用可能极为微弱,以至于我们难以检测到。

**第三层:泡沫宇宙理论**

- *泡泡宇宙和高能事件*:每个泡沫宇宙都有自己的物理规律,泡泡之间的碰撞可能导致高能粒子和辐射的产生。尽管这类事件极其罕见,但有可能是我们观测到的一些极端宇宙现象的原因。

**第四层:量子宇宙理论**

- *量子叠加和概率波函数*:在量子力学中,所有可能的结果都会以概率的形式同时存在于一个叠加状态中。量子宇宙理论认为,每个可能的宇宙状态都以这样的叠加形式存在,而观测者的意识则决定了观测后波函数坍缩成哪一个结果。

- *平行宇宙*:在这个理论中,每个可能的宇宙并不是真正独立存在的,它们更像是同一现实的不同版本,每个版本对应着不同的概率。

**第五层:弦理论宇宙**

- *弦理论和额外维度*:弦理论提出了多达11维的空间,其中一些维度是卷曲起来的。不同的卷曲方式(称为紧致化)会对应不同的物理定律和宇宙常数,从而产生了多种多样的弦理论宇宙。

**第六层:模拟宇宙理论**

- *高级文明的产物*:这个理论认为我们的宇宙是某高级文明所运行的计算机模拟。如果这种情况是正确的,那么存在无数其他模拟宇宙,每一个都有其独特规则和构造。

- *模拟的限制和漏洞*:支持这个理论的人指出,如果我们能找到任何物理定律的边缘或者不符合标准模型的现象,这可能是证明我们处于模拟宇宙的证据。

**第七层:全息宇宙理论**

- *二维边界和高维宇宙*:全息原理暗示了三维空间可以由二维边界上的信息完全描述。全息宇宙理论指出我们的宇宙可能只是更高维空间的一个边界。

- *全息对应*:在全息对应中,三维实体实际上是由其边界上的二维信息编码而成。这意味着其他宇宙可能也以类似的方式存在于同一片全息屏幕之上。

**第八层:拓扑多宇宙理论**

- *拓扑变换和多态性*:这个理论考虑了宇宙形态变化的可能性,即宇宙可以在不同的拓扑形态之间转变,而这些形态之间并没有传统的因果关系相连。

- *拓扑宇宙和量子纠缠*:一些研究者认为量子纠缠可能是连接不同拓扑形态的桥梁,暗示了在多宇宙间的某种非局部联系。

虽然这些理论各自提供了对多元宇宙的不同见解,但它们之间并不一定相互排斥。事实上,某些理论甚至暗示了所有这些概念可能都是更大统一理论的特殊情况。科学家们正在努力寻找能够统一这些理论的更加根本的物理原理。


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