多重宇宙论

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多重宇宙论（英文：Multiverse; Maniverse; Megaverse; Omniverse; Parallel universe），指的是一种在物理学里尚未证实的假说。在我们的宇宙之外，很可能还存在着其他的宇宙，而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应，这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同，也可能不同。多重宇宙这个名词是由美国哲学家与心理学家威廉·詹姆士在1895年所提出的。[1]

平行宇宙经常被用以说明：一个事件不同的过程或一个不同的决定的后续发展是存在于不同的平行宇宙中的；这个理论也常被用于解释其他的一些悖论，像关于时间旅行的一些悖论，像“一颗球落入时光隧道，回到过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道”，解决此诡论除了假设时间旅行是不可能外，也可以以平行宇宙作解释，而根据平行宇宙理论，这颗球撞上自己和没有撞上自己是两个不同的平行宇宙。

在近代这个理论已经激起大量科学、哲学和神学的问题，而科幻小说亦喜欢将平行宇宙的概念用于其中。

搜索证据[编辑]

在1990年代，在当时关于这个概念的小说作品流行起来之后，关于多重宇宙的科学讨论和关于它的期刊文章变得突出。[2]

2010年左右，斯蒂芬·M·菲尼等科学家分析了威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的数据，并声称发现了证据表明该宇宙在遥远的过去与其他（平行）宇宙相撞。[3][4][5]然而，对WMAP和普朗克卫星的数据进行更彻底的分析，普朗克卫星的分辨率是WMAP的三倍，并没有发现任何具有统计学意义的证据表明这种泡沫宇宙碰撞。[6][7]此外，没有证据表明其他宇宙对我们有任何引力。[8][9]

平行宇宙的分类[编辑]

2003年的《科学美国人》杂志中，有一篇由美国宇宙学家马克斯·泰格马克撰写的有关平行宇宙的专文，文中他将平行宇宙分成4类[10][11]：

  1. 第一类：这一类宇宙和我们的宇宙的物理常数相同，但是粒子的排列法不同，同时这一类宇宙亦可以被视为存在于已知的宇宙（可观测宇宙）之外的地方。
  2. 第二类：这一类宇宙的物理定律大致和我们的宇宙相同，但是基本的物理常数并不同。
  3. 第三类（艾弗雷特的多世界诠释）：根据量子理论，一件事件发生之后可以产生不同的后果，而所有可能的后果都会形成一个宇宙，而这一类宇宙可以被归属于第一类或第二类的平行宇宙，因为这一类宇宙所遵守的基本物理定律依然和我们所认知的宇宙相同（上述“一颗球落入时光隧道，回到过去撞上了自己，因而使自己无法进入时光隧道”诡论的平行宇宙解决办法属于这一种）。
  4. 第四类（数学宇宙假说）：这一类宇宙最基础的物理定律和我们的宇宙不同，而基本上到第四类为止，就可以解释到所有可能存在（也就是可想像得到的）的宇宙，一般而言，这些宇宙的物理定律可以利用M理论构造出来。

相关理论[编辑]

无穷宇宙（开放宇宙）理论[编辑]

无穷宇宙，在宇宙中存有大量的可观测区（有着红色十字中心的红圈），我们的“宇宙”不过是其中的一个可观测区而已

开放宇宙理论认为，我们目前所知道的宇宙只是整个宇宙中可观测的一小部分。在这个部分以外，整个宇宙尚有无限大的未被观测的空间；根据相对论，光速为宇宙最快的速度，我们所看到的部分（可观测宇宙）是已经到达地球的光线，要注意的是，可观测的宇宙并不等于哈伯体积，哈伯体积直接取决于宇宙的年龄（因为若果宇宙诞生于N年前，则能到达地球的光线最远只能在N光年处，更远的光线则尚在路途上，故未能被地球上的观测者所观测），哈伯体积的膨胀是因为有越来越远处的光线到达地球。 且根据马克斯·泰格马克的推论，在距离约1010118米的宇宙的远方（此值是根据质子配置而可能出现的模式总数所算出）可能有“另一个地球”“另一个自己”，换句话说，就是存有与我们可观测宇宙（半径约4.4×1026米）完全相同的分身，亦即开放宇宙理论说明了第一类平行宇宙的可能性。

泡沫宇宙理论[编辑]

“泡沫宇宙”示意图，宇宙1到宇宙6各自有自己的物理常数，我们的“宇宙”不过是其中的一个“泡沫”而已

泡沫宇宙理论认为存在有无限多的开放宇宙，而这些开放宇宙本身有着不同的物理常数，这些开放宇宙的“距离”比我们的开放宇宙的“边缘”还要远，意即这些宇宙存在于无穷远的地方之外。

这个理论由安德烈·林德最早提议，而泡沫宇宙理论本身能和暴胀理论在相当程度上契合，而这个理论本身牵涉到宇宙可能是由某个“亲宇宙”的量子泡沫中所诞生的可能，而这些量子泡沫产生于能量的起伏，这些能量的起伏可能会产生微小的“泡沫”和虫洞。若这些“泡沫”不是非常巨大，它们会像膨胀的汽球般，到了最后消失无踪，不过如果能量起伏大于某个常数，这个泡沫就会不断膨胀，甚而产生一个“子宇宙”，而“子宇宙”的体积可能大到足以让宇宙大尺度结构存在的地步。

2005年，美国的理论物理学家Laura Mersini-Houghton和Richard Holman预言宇宙辐射存在不规则分布的原因是其他宇宙的牵引。普朗克天文望远镜的宇宙背景辐射图在理论上是分布均匀的，但实际结果显示南半部天空中存在一个强大的中心，以及一个无法用现有物理学知识解释的冷斑点。Mersini-Houghton认为这证实了自己的预测[12][13]。

大反弹理论[编辑]

“振荡宇宙”示意图，大爆炸后宇宙膨胀，其后又在重力作用之下开始收缩，然后接着是大挤压，在大挤压之后的下一次大爆炸被称为大反弹

根据循环量子重力理论，大爆炸可能只是宇宙不断膨胀和收缩的周期中，一个新的膨胀时期的开始而已。每个周期开始于大爆炸、结束于大挤压（Big Crunch），而这个周期的轮回是无限的，称为“振荡宇宙”。在大爆炸之后宇宙膨胀，而之后在重力的作用之下宇宙开始收缩，然后接着是大挤压，在大挤压之后的下一次大爆炸被称为大反弹，虽然这个模型曾经一度被否决，但是膜宇宙论近年来已重拾此模型（振荡宇宙模型）。

在每个周期中，宇宙可能会有不同的宇宙常数，而因此这些不同周期时的宇宙可视为第二种平行宇宙。

泡沫宇宙理论和大反弹理论使第二种平行宇宙的存在成为可能。

量子力学的多世界解释[编辑]

量子力学的多世界解释是一种主要的量子力学解释，在由此解释方式中的众平行宇宙共有一个关于时间的变数，而这些平行宇宙彼此之间有着相同的起源，而这些宇宙彼此之间的基本物理定律相同，但物理常数可能会有所不同，而它们亦可能处于不同的状态，而且这些宇宙彼此之间没有任何的联系，因此它们彼此之间没有任何讯息互通，这些宇宙彼此之间的关系由它们之间的叠加态决定。

此理论为第三类平行宇宙的基础。

M理论[编辑]

根据M理论，我们的宇宙很可能是产生于11维薄膜的碰撞与撕裂当中，基本上由此产生的宇宙可以和多世界诠释里所说的宇宙极为不同的宇宙。

由M理论可推出第四种平行宇宙的存在。

弦论“地景”[编辑]

根据IIB型弦论，从十维弦论的世界到我们所知的四维世界有极多种的变换方式，而不同的变换方式会产生相当不同的宇宙。

作品中的多重宇宙[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ↑ James, William, The Will to Believe, 1895; and earlier in 1895, as cited in OED's new 2003 entry for "multiverse": "1895 W. JAMES in Internat. Jrnl. Ethics 6 10 Visible nature is all plasticity and indifference, a multiverse, as one might call it, and not a universe."
  2. ↑ （en-US）Romeo, Jess（2022年1月7日）．The Real Science of the Multiverse．JSTOR．
  3. ↑ Astronomers Find First Evidence Of Other Universe．technologyreview.com（2010年12月13日）．
  4. ↑ Tegmark（2011年7月19日）．The Case for Parallel Universes．
  5. ↑ Is Our Universe Inside a Bubble? First Observational Test of the 'Multiverse'．Science Daily．sciencedaily.com（2011年8月3日）．
  6. ↑ Template:Cite journal
  7. ↑ Template:Cite journal. Template:Cite journal
  8. ↑ Template:Cite journal
  9. ↑ "Blow for 'dark flow' in Planck's new view of the cosmos", 3 April 2013. 
  10. ↑ Template:Cite journal
  11. ↑ Template:Cite book (PDF)
  12. ↑ "“多重宇宙”存在论首次获确凿证据", 2013-05-23. 于2013-05-24存取. 
  13. ↑ ROSIE TAYLOR. "Is our universe merely one of billions? Evidence of the existence of 'multiverse' revealed for the first time by cosmic map Read more: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2326869/Is-universe-merely-billions-Evidence-existence-multiverse-revealed-time-cosmic-map.html#ixzz2UDgyTrWT Follow us: @MailOnline on Twitter | DailyMail on Facebook", 19 May 2013. 于2013-05-24存取. 

参考文献[编辑]

  • Bernard Carr, ed. (2007) Universe or Multiverse? Cambridge Univ. Press.
  • Template:Cite journal
  • Template:Cite journal
  • Surya-Siddhanta: A Text Book of Hindu Astronomy by Ebenezer Burgess, ed. Phanindralal Gangooly (1989/1997) with a 45-page commentary by P. C. Sengupta (1935).

参见[编辑]

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外部链接[编辑]

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