平行宇宙

第三层次：量子平行世界
第一层和第二层多重宇宙预示的平行 世界相隔如此之遥远，超出了天文学家 企及的范围。但下一层多重宇宙却就在 你我身边。它直接源于著名的、备受争 议的量子力学解释－－任何随机量子过 程都导致宇宙分裂成多个，每种可能性 一个。 量子平行宇宙。当你掷骰子，它看起会随机得到一个特定的结果。然而量子
力学指出，那一瞬间你实际上掷出了每一个状态，骰子在不同的宇宙中停在不同
的点数。其中一个宇宙里，你掷出了1，另一个宇宙里你掷出了2……。然而我们 仅能看到全部真实的一小部分－－其中一个宇宙。
第三层次：量子平行世界
普林斯顿大学毕业生Hugh Everett在1957年提出的一种观点。他指
出“波函数坍塌”的假设完全是多余的。纯粹的量子理论实际上并不产
是否该相信平行宇宙？
主要争论集中在：它们很浪费并且很奇怪。最首要的争论是，平行宇宙 似乎不遵循“奥卡姆的剃刀”原则，因为它假设永远观测不到其他宇宙 的存在。 一个整体集合往往要比集合中的单个元素简单得多。 该原理在描述算法的时候很常用。我们知道，一个非常简短的计算机程 序就能输出异常庞大的信息量。举例而言，考察整数集。哪个更简单些， 整数集还是其中某个特定整数？ 同样，爱因斯坦的整套引力场方程要比其中某个特定的要简单。前者只 需要很少几个方程就能描述，而后者要求在某些超平面指定大量的初始 数据。 真正简单的是整个集合。
外祖母悖论
根据爱因斯坦的广义相对论，是有可能实现时间旅行，回到过 去的，如是就产生了一个矛盾：
如果一个人真的“返回过去”，并且在其外祖母怀他母亲之前
就杀死了自己的外祖母，那么这个跨时间旅行者本人还会不会存在 呢？这个问题很明显，如果没有你的外祖母就没有你的母亲，如果 没有你的母亲也就没有你，如果没有你，你怎么“返回过去”，并 且在其外祖母怀他母亲之前就杀死了自己的外祖母。
是否该相信平行宇宙？
从这种意义上说，更高层次的多重宇宙意味着更简单。为了从我们居住 的宇宙走向整个第一层多重宇宙，需要指定许多初始条件来消除彼此的 差异；若是升级到第二层，需要指定一些物理常数；到了第四层则完全 不用指定任何东西。多余的复杂性完全来自观测者的主观视点－－也就 是青蛙的视点。从鸟的视点来讲，多重宇宙要简单的多。
生任何矛盾。它预示着这样一种情形：一个现实状态会逐渐分裂成许多 重叠的现实状态，观测者在分裂过程中的主观体验仅仅是经历完成了一 个可能性恰好等于以前“波函数坍塌假设结果”的轻微的随机事件。这 种重叠的传统世界就是第三层多重宇宙。
第四层次：其他数学界构
平行宇宙的终极分类，第四层。包含了所有可能的宇宙。宇宙之间的差异不
是否该相信平行宇宙？
四层多重宇宙的共通特色是最简洁与最优雅的理论自然而然地包含着平 行宇宙。要否认它们的存在，你必须复杂化你的理论，增加没有观测结 果支持的过程和特殊的假定：无限的空间、波函数坍塌和天性不对称。 那么，哪个才是真正的浪费和不雅，许多宇宙还是许多规则？也许我们 将逐渐习惯宇宙的奇妙而终将发现这种不可思议的奇妙正是它魅力的一 部分。
平行宇叫“平行宇 宙”)的说法。
平行宇宙的分类
第一类：这类的宇宙和我 们宇宙的物理常数相同， 但是粒子的排列法不同， 同时这类的宇宙也可视为 存在于已知的宇宙(可观 测宇宙)之外的地方
第二类：这类的宇宙 的物理定律大致和我 们宇宙相同，但是基 本物理常数不同
平行宇宙层次
第一层次：视界之外
第二层次：膨胀后留下的气泡
第三层次：量子平行世界 第四层次：其他数学界构
第一层次：视界之外
所有的平行宇宙组成第一层多重宇宙。－－这是争论最少的一层。 所有人都接受这样一个事实：虽然我们此时此刻看不见另一个自己， 但换一个地方或者简单地在原地等上足够长的时间以后就能观察到了。 就像观察海平面以外驶来的船只－－观察视界之外物体的情形与此类 似。随着光的飞行，可观察的宇宙半径每年都扩大半光年，因此只需 要坐在那里等着瞧。当然，你多半等不到另一个宇宙的另一个你发出 的光线传到这里那天，但从理论上讲，如果宇宙扩张的理论站得住脚 的话，你的后代就有可能用超级望远镜看到它们
未来十年内，发展迅猛的对宇宙微波背景和空间大尺度物质分布 的测量会进一步确定空间的准确曲率和拓扑结构，其结果将直接支持或 驳倒第一层多重宇宙的假说。这些测量结果也会验证“无序持续膨胀” 理论，从而间接探测第二层多重宇宙。同时天体物理学与高能物理领域 的巨大进展也将进一步阐明到底我们宇宙的哪些物理常数被“调节”过 了，以此加强或削弱第二层多重宇宙的可信度。
“为何数学对自然科学的帮助大得神乎其神？”反言之，数学对它们
（自然科学）有着可怕的真实感。数学结构能成为基于客观事实的主要 标准：不管谁学到的都是完全一样的东西。如果一个数学定理成立的话，
不管一个人，一台计算机还是一只高智力的海豚都同样认为它成立。即
便外星文明也会发现和我们一摸一样的数学界构。从而，数学家们向来 认为是他们“发现”了某种数学结构，而不是“发明”了它。
从一只猫说起
薛定谔之猫
实验过程
将一只猫关在箱子里，箱内还置有一小 块铀、一个盛有毒气的玻璃瓶，以及一 套受检测器控制的、由锤子构成的执行 机构。铀是不稳定的元素，衰变时放出 射线触发检测器，驱动锤子击碎玻璃瓶， 释放出毒气将猫毒死。铀未衰变前，毒 气未放出，猫是活的。铀原子在何时衰 变是不确定的，所以它处于叠加态。
仅在表现物理位置、属性或者量子状态，还可能是基本物理规律。它们在理
论上几乎就是不能被观测的，我们能做的只有抽象思考。该模型解决了物理 学中的很多基础问题。
第四层次：其他数学界构
为什么说上述的多重宇宙并非无稽之谈？理由之一就是抽象推理和 实际观测结果间存在着密不可分的联系。数学方程式，或者更一般地， 数字、矢量、几何图形等数学结构能以难以置信的逼真程度描述我们的 宇宙。1959年的一次著名讲座上，物理学家Eugene P. Wigner阐述了
第四层次：其他数学界构
宇宙的数学结构是抽象、永恒的实体，独立于时空之外。如果把历史比作
一段录像，数学结构不是其中一桢画面，而是整个录像带。试设想一个由四处
运动的点状粒子构成的三维世界。在四维时空－－也就是鸟的视点－－看来， 世界类似一锅缠绕纠结的意大利面条。如果青蛙观测到一个总是拥有恒定速率， 方向的粒子，那么鸟就直接看到它的整个生命周期－－一根长长的、直直的面 条。如果青蛙看到两个相互围绕旋转的粒子，鸟就看到两根以双螺旋结构缠在 一起的面条。对青蛙来说，整个世界以牛顿运动定律和引力定律为规则运作； 而对鸟来说，世界被描绘成“意大利面条几何学”－－一种数学结构。青蛙本 人也仅是面条－－一大堆复杂到构成它们的粒子能存储和处理信息的面条。我 们的宇宙要比上述例子复杂的多，科学家们还没有找到－－如果有的话－－那 个能正确描述它的数学结构
第三类：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，而此类宇宙可 归属于第一类或第二类的平行 宇宙，因为这类宇宙所遵守的 基本物理定律依然和我们所认 知的宇宙相同
第四类：这类的宇宙最基 础的物理定律不同于我们 宇宙，而基本上到第四类 为止，就可以解释所有可 能存在(也就是可想象得 到的)的宇宙，一般而言 这些宇宙的物理定律可以 用M理论构造出来
第一层次：视界之外
生活在第一层多重宇宙不同平行宇宙中的观察者们将察觉到与我们 相同的物理定律，但初始条件有所不同。根据当前理论，大爆炸早期的 一瞬间物质按一定的随机度被抛出，此过程包含了物质分布的一切可能 性，每种可能性都不为0。宇宙学家们假定我们所在的当初有着近似均匀 物质分布和初始波动状态（100，000可能性中的一种）的宇宙，是一个 相当典型的（至少在所有产生了观察者的平行宇宙中很典型）个体。那 么距你最近的和你一模一样那个人将远在10^(10^28)米之外；而在 10^(10^92)米外才会有一个半径100光年的区域，它里面的一切与我们居 住的空间丝毫不差，也就是说未来100年内我们世界所发生的每件事都会 在该区域完全再现；而至少10^(10^118)米之外该区域才会增大到哈勃体 积那么大，换句话说才会有一个和我们一模一样的宇宙。
第二层次：膨胀后留下的气泡
“膨胀”理论不仅为基本粒子的许多 理论所语言，而且被许多观测证实。“无 序的持续”指的是在最大尺度上的行为。 作为一个整体的空间正在被拉伸并将永远 持续下去。然而某些特定区域却停止拉伸， 由此产生了独立的“气泡”，好像膨胀的烤面包内部的气泡一样。这种气泡有 无数个。它们每个都是第一层多重宇宙：在尺寸上无限而且充满因能量场涨落 而析出的物质。
第二层次：膨胀后留下的气泡
如果第一层多重宇宙的概念不太好消化，那么试着想象下一个拥有无穷组 第一层多重宇宙的结构：组与组之间相互独立，甚至有着互不相同的时空维度 和物理常量。这些组构成了第二层多重宇宙－－被称为“无序的持续膨胀”的 现代理论预言了它们。 对地球来说，另一个气泡在无限遥远之外，远到即使你以光速前进也永远 无法到达。因为地球和“另一个气泡”之间的那片空间拉伸的速度远比你行进 的速度快。如果另一个气泡中存在另一个你，即便你的后代也永远别想观察到 他。基于同样的原因，即空间在加速扩张，观察结果令人沮丧的指出：即便是 第一层多重空间中的另一个自己也将看不到了。
实验示意图
实验引发的矛盾
微观的混沌变为宏观的荒谬——猫要么死了， 要么活着，两者必居其一，不可能同时既死 又活！难怪英国著名科学家霍金听到薛定谔 猫佯谬时说：“我去拿枪来把猫打死！
“薛定谔之猫”又名“薛定谔的猫”，是关于量子理论的一个理想实验， 薛定谔之猫的概念提出是为了解决爱因斯坦的相对论所带来的祖母悖论， 即平行宇宙之说。