平行世界存在吗?
量子宇宙
说到平行世界,科幻系列Sliders的粉丝一定很兴奋!这个系列的大致内容如下:物理专业的大学生奎因·马洛里(Quinn Malory)制作了一台可以在不同的平行世界之间来回穿梭的机器;在每一个平行世界,历史的发展都和我们所知道的不一样:恐龙依然生活在世界上,30岁以上的人享有政治权利...当然,这纯属科幻故事,但理论物理学家不排除存在这样一个世界的可能性。
这个物理学描述了一个无限小的世界:原子和组成原子的基本粒子。在这么小的层面上,不可能准确描述事物及其位置。都是不同状态的叠加,每个状态都有不同的存在可能性。为了理解这一点,让我们举一个真实世界的例子。你有五颗蓝色珠子和五颗红色珠子。你把它们都放在一个纸盒子里,然后封好盒子。然后你可以说,“我的盒子里有一些蓝色或红色的珠子。”好吧。现在,让我们看看量子世界。你要做好心理准备!因为,在这里,每颗珠子都是红色和蓝色的。它同时具有两种颜色(这就是我们所说的叠加态)。只有当你把一颗珠子拿在手里的时候,你才能“确定”它的颜色:不是红色就是蓝色,两种可能性是相等的。是的,不要紧张。大家和你一样,都觉得这种现象很奇怪。不仅如此,接下来的小实验会给你展示这种态叠加的一个具体结果。
从盒子里随机拿出四颗珠子。比如你拿出三颗红珠和1颗蓝珠。无论从传统物理学还是量子物理学的角度来看,这个结果都是有价值的。但是如果你用你得到的四颗珠子再抽一次彩票,结果就混乱了。放在另一个盒子里,一个一个拿出来。从传统物理学的角度来看,你一定会拿出三颗红珠和1颗蓝珠。在量子物理的世界里,你拿出来的可能是四颗红珠,四颗蓝珠,甚至是两颗红珠两颗蓝珠,等等。是的,你的理解是正确的:有些珠子变色了!这是可能的,因为量子珠同时有两种颜色。每次抽签时,他们可能会改变颜色。这听起来很疯狂,但是通过一些非常严肃的实验,人们确实观察到了类似的结果:区分不同电子的一些性质(不包括颜色,因为电子没有颜色)会这样变化。
世界上无限的可能性
不要紧张。一个粒子可以同时存在两种不同的状态,这不仅让你困惑,也让很多物理学家困惑。特别是他们无法解释为什么珠子的颜色一定要看到(在物理学中,这意味着测量珠子的状态)才能确定。物理学家设想量子平行世界的存在就是为了解决这个谜。以珠子为例。它在被提取之前是红色和蓝色的。当你把它从盒子里拿出来看的时候,宇宙一分为二:在一个宇宙中,珠子是红色的,而在另一个宇宙中,它是蓝色的。这样就解决了确定颜色的问题。
把这个想法延伸到我们的日常生活中,结果就是有大量的平行宇宙在不断分裂。你在犹豫是进a门还是b门?在一个宇宙中,你会走进A门,而在另一个宇宙中,你会走进b门,因此,我们周围有无数个我们看不到的平行世界。我们生活的世界就像一台收音机。如果我们能找到改变频率的按钮,我们就能像《旅行者》中描述的那样从一个宇宙旅行到另一个宇宙...
泡沫状宇宙
为什么有些东西转瞬即逝?这是物理学家正在努力探索的现实问题。他们越仔细分析物理定律,就越觉得我们的存在是幸运的。不仅是我们人类,所有恒星和星系的存在都是物理常数创造的奇迹。多亏了他们,物理学家可以解释原子的稳定性,解释月球为什么围绕地球旋转,解释太阳为什么发光...一旦某个常数发生任何变化,整个物理大楼都会倒塌。这样看来,所有这些自宇宙诞生以来就主宰宇宙的常数,似乎都是经过精心设计的!这个想法真的让人感到温暖...但这也是荒谬的。因为这些巧合没有发生的理由。是什么让这些常数取这些值而不是其他值?面对这个问题,我们不妨从平行宇宙中寻求答案...
其实你可以想象,不是只有一个宇宙由自己的暖常数主导,而是有成千上万个,每个宇宙都有自己不同的常数。就像彩票一样。我们的宇宙撞上了正确的数字组合,使得原子、分子甚至生命出现。这真是天大的奖励!所以,在这里可以感受到我们的幸运。其他宇宙抽错了号,所以没有生命的希望。当然,既然他们永远不会有生命,就没有人会哀叹。