第两百七十五章

　　相比于第一层级的宇宙，第二层“泡泡宇宙”相互之间并不相连，每一个泡泡里是一个宇宙，相互之间并无连接。

　　而第三级别：量子力学的多世界解释！

　　泰格马克将艾弗雷特原始的多宇宙理论放在了这个层级，理由是“一级和三级之间的唯一区别就是你的二重身份也就是另n个你住在哪里。在第一级，他们生活在和我们同一个宇宙的其他地方，这个宇宙所有地方的三维结构性质一样，并且相互连通。而在第三级,  它们生活在无限维希尔伯特空间的另一个量子分支上。”

　　第四级别：终极合奏！

　　这是泰格马克自导自演的多宇宙终极演出！

　　泰格马克认为，宇宙中最基本的乃是数学的形式逻辑，一切、万事万物，甚至宇宙的终极规律都可以用数学来描述。

　　原来，竟然存在某一些宇宙，那里的数学都和我们不一样，在那里，一加一不一定等于二，π也不一定等于3.14……，这样的宇宙会是一番什么样的形态？那里可以诞生生命吗？

　　这也难怪，一些科幻小说里面也借鉴了这一点，竟然可以改变宇宙的数学规律，对敌人进行数学打击！

　　毕竟宇宙的基础是数学，无独有偶，科学家格林写了一本科普著作《隐藏的现实》，其中对各种各样的多宇宙理论进行总结，他竟然整理出九种多重宇宙！

　　第一衍缝宇宙，和泰格马克第一层类似，无限宇宙中存在各个子空间。

　　第二暴胀宇宙，和泰格马克第二层类似，宇宙暴胀导致某些部分如同气泡一样出现一些新的小宇宙。

　　第三膜宇宙,  格林是弦论发展史上的核心人物之一,  按照弦论的假设，我们的整个宇宙如同一张膜，这张膜漂浮在一个更高维度的空间里。在这个高维空间里，还有其他膜，对应于其他的宇宙。每隔几万亿年，可能更久，由于引力或其他我们不了解的力的作用，膜就会相互碰撞和撞击。当它们碰撞时，产生的能量足以引发大爆炸。

　　按照这个理论，我们今天看到的物质和辐射是在最近一次碰撞中产生的，驱动宇宙膨胀的暗能量就对应于膜之间的作用力。也许未来由于膜之间作用力的变化，暗能量也可能驱动宇宙收缩。

　　看看看，膜撞了，又有宇宙要大爆炸big  bang了！

　　第四循环宇宙，提出宇宙常数的爱因斯坦早年曾是稳态宇宙的支持者，在哈勃发现宇宙膨胀以后，他在1930年提出一个宇宙振荡理论，认为宇宙遵循一系列永恒的振荡，每一次振荡都以大爆炸开始，不断膨胀,  直到物质的万有引力使其反弹收缩并最终以大坍缩结束，之后开始下一次的大爆炸。

　　下一次的宇宙是我们这一次宇宙的情景再现吗？还是会产生一个各态遍历的其他形态的宇宙？

　　著名科幻作家宝树“狗尾续貂”的成名作《三体X》在结尾处就用到了这个循环宇宙理论，在宇宙“重启”之后，作者的乐观情绪让下一次宇宙比我们这一次更加美好，伟人没有启动红岸计划，也就没有人去宇宙广播；三体星人获得了一个美丽的世界，无需为生存问题而侵略太阳系；最终读者惊奇的发现，原来屌丝云天明就是《三体》的作者刘慈欣。

　　那么问题来了，究竟孰为真孰为假？难道《三体》描述的是上一次宇宙吗？

　　第五景观宇宙，按照弦论，需要十个维度，之所以我们看不到多余的六个维度，是因为它们蜷缩起来了。这个“隐藏”起来的六维空间叫做丘成桐卡拉比空间。

　　原来，我们的宇宙竟然是这番景象，在最微小的地方，竟然存在着一个又一个卡丘六维空间。每当你一挥手，你的手不仅穿过了我们熟知的三维空间，还拂过了无数个蜷缩的卡丘六维空间。

　　还记得“泡泡宇宙”吗？

　　每个泡泡都有其独特的物理定律，然而格林告诉我们，我们应该认识到，这些泡泡都是十维的，也许应该说，和我们宇宙平级的泡泡。

　　我们这个十维泡泡还可能发生量子隧穿，形成一个宇宙学常数更小的宇宙，新宇宙得到了额外的维度，膨胀速度更慢，也就变成了泡泡里的泡泡。这被叫做景观宇宙，相当于把第二级宇宙又变出了多个层次，我们的宇宙也只属于其中一个层次而已。

　　第六量子宇宙，就是艾弗雷特的多宇宙理论。

　　第七全息宇宙，如今，全息摄影技术已经司空见惯，在二维的照片上，可以看出三维的立体效果。

　　谁能想到，我们可能就生活在一个二维的宇宙中呢？

　　你可能觉得这太震撼了，怎么可能呢？我們已经习惯了一个三维的世界，前后、左右、高低，一切都太熟悉了。

　　现在你告诉我其实并没有那么多维度，你要我如何相信？

　　这个灵感来自对黑洞的研究，按照某些为了调和量子力学和广义相对论的新兴量子引力论，比如弦论和M理论，所有落入黑洞的物体的信息被完全包含在视界的表面波动中。

　　也就是说，三维的物体和视界二维球面，也许是其他形状上的信息可以一一对应，也就可以相互转换。在数学上，记录和投影可以说是等效的，这完全可行。

　　那么问题来了，三维和二维，究竟哪个是真实的？

　　我们的宇宙其实是2维宇宙的全息照片？

　　第八模拟宇宙，我们的宇宙其实处于一个计算机模拟的系统里，很多科幻影片里提到了这一点，比如《黑客帝国》，除此以外，“缸中之脑”这种point也可以算作这种宇宙。

　　我们身处一个计算机之中吗？

　　第九数学宇宙，和泰格马克的第四级宇宙类似。

　　多宇宙理论源于对量子佯谬——“薛定谔的猫”的解释，是众多对量子力学本源问题的解释之一。

　　而且多宇宙理论在得到明显的观测证据之前，只能称得上是一个科学猜想，并不是一个经得起考验的科学结论。多宇宙理论在最新的物理学理论发展中发挥了重要作用，因此是最受关注的科学猜想之一，我们期待着它能够启发更多物理学家，不管是作为经验还是教训，推动科学界最前沿的发展。

　　也许，宇宙的本源比我们的想象更加精彩！

　　当然这些权威们还是跟不太上，多宇宙理论在民间的接受度更高。

　　1995年，在一项对72名“主要宇宙学家和其他量子场理论家”进行的民意调查中，竟然有百分之五十八的人认同多宇宙理论是对的。

　　多宇宙理论的死忠粉泰格马克也提过，在1997年的一次量子力学研讨会上，曾经进行过一项“非常不科学”的民意调查，多宇宙理论排名第二，仅仅落后于哥本哈根解释。

谷牳</span>　　在1998年的剑桥大学量子计算会议上，有大约200人观众接受了调查，多宇宙理论几乎和哥本哈根解释相当，仅差几票，屈居第二。

　　多宇宙理论也曾遭受过冷遇，2005年，滑铁卢量子计算大学研究所在一堂量子力学课程结束后，对不到40名学生和研究人员进行了一项调查，结果发现多宇宙理论是最不受欢迎的。

　　2011年在奥地利的一次会议上，33名参与者参与了一项民意调查，其中6人支持多宇宙理论，  14人支持哥本哈根解释。

　　从多次投票结果来看，哥本哈根解释仍稳固的统治着量子帝国，多宇宙理论却一直试图撼动它的地位，也是最最有望的！

　　然而，又有谁相信，科学是由投票来决定的呢。

　　不知道你是否曾幻想过穿越时空？在大部分人小时候，应该都希望自己能够成为一个时间旅行者，自由地穿梭于过去和未来。

　　但是回到过去这件事可没有你想的那么简单，因为如果我们干预了历史，现在也会变得不同。

　　比如你无意间造成了一次意外，导致你的爷爷没有和你奶奶结婚，于是这个世界上就不会存在你的父亲，那么你还会存在吗？

　　这就是“祖父悖论”。

　　很显然，如果没有办法解决这个悖论，时间旅行从逻辑上就是无法成立的。

　　好在物理学中有一个理论能够解释“祖父悖论”，那就是——平行宇宙理论。

　　平行宇宙理论是怎么解释祖父悖论的呢？

　　平行宇宙理论认为，宇宙不是只有一个，而是无数多个。

　　你或许可以回到过去拆散你的爷爷奶奶，但这将导致世界分裂成两个不同的平行宇宙，在一个平行宇宙中你仍然存在，而在另一个平行宇宙中，你和你的父亲都不会存在。

　　我们已经从无数的科幻影视作品中领略到了平行宇宙的魅力，在电影《彗星来的那一夜》中，多个平行宇宙发生了错乱，发生了一系列匪夷所思的事情。

　　前几年上映的电影《蜘蛛侠：平行宇宙》中，多个平行世界中的蜘蛛侠聚集在了一起共同对抗敌人。

　　但是平行宇宙真的存在吗？这难道不是科幻作家们的臆想吗？

　　事实上，还真不是。平行宇宙不仅存在于科幻电影当中，它也是现代物理学的前沿话题，这就涉及到了量子力学。

　　如果我们在一面非常坚硬的金属板上凿出两条竖缝，然后用冲锋枪对着这面金属板扫射，由于子弹只能通过两条缝，其余的子弹都会被金属板挡住，所以金属板后面的墙上只会留下两条竖直的弹孔。

　　这很好理解，因为它符合我们的常识，子弹就是一种典型的粒子。

　　但还有一种粒子并不符合我们的常识，那就是微观粒子，什么是微观粒子呢？

　　我们身边的所有物体都是由原子组成，原子的尺寸非常小，只有一米的一百亿分之一，而原子又由原子核和电子组成，原子核的大小只有原子的十万分之一，而电子的尺寸还要小得多。

　　原子、原子核、电子就是微观世界的粒子。如果我们用电子这种微观粒子作为子弹，重复上面的冲锋枪实验，会发生什么？

　　没错，这就是物理学上著名的“电子双缝干涉实验”。

　　如果电子是像冲锋枪子弹一样的粒子的话，那么应该只有两条竖缝后面的墙上会留下两道竖直的电子带。

　　如果电子和冲锋枪子弹一样，但实际情况是，墙上留下的是有规律的很多条竖直的电子带，在没有缝的地方，电子也留下了足迹。而这是波在穿过双缝的时候才会留下的现象。

　　光就是一种波，如果让一束光通过硬板纸上的两条平行缝隙，我们在后面的屏幕上看到的就是很多条竖直的光带条纹。

　　这是因为同时通过两条缝隙的光发生了相互作用——干涉，波峰和波峰相遇的地方亮度就会增强，波峰与波谷相遇的地方亮度就会减弱，于是就出现了明暗相间的条纹。

　　但问题是，电子明明是一种粒子，它为什么会有波的性质？

　　更要命的是，在这个实验中，电子是一个一个打过去的，也就是说单个电子“同时”穿过了两条狭缝，自己和自己发生了相互作用。

　　这太不符合常识了，单个电子怎么可能同时穿过两条缝？

　　量子力学中的哥本哈根学派对此做出了解释，他们创造了一个概念：“叠加态”。

　　一个或者一团电子处于“叠加态”中，单个电子可以同时出现在不同的位置。

　　相信你一定听说过黄飞鸿的成名绝技“佛山无影脚”。

　　据说，练至大成的“佛山无影脚”可以在一秒钟内踢出七脚，在黄飞鸿的对手看来，黄飞鸿的脚“同时”出现在了不同的位置。

　　这是不是和叠加态有点类似呢？

　　两者的区别在于，黄飞鸿的脚是在一秒钟之内出现在不同的位置，而单个电子则是真正的同时出现在不同位置。

　　为了搞懂电子到底是怎么同时穿过两条狭缝的，物理学家们在竖缝前安装了一个观测装置。

　　但奇怪的是，一旦我们观测了电子的位置，电子枪发射的电子和冲锋枪子弹就没有什么区别了。


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