全球週刊封面:多重宇宙,我們在哪? (20170122 新科學人)

邱慕天 2017/01/22 19:30 點閱 1095 次

《新科學人》 New Scientist
一個孿生但髮型更為酷炫的你、一個納粹打贏二戰的歷史、或恐龍未曾滅絕──這些是多重宇宙的假定:所有不同走向的歷史都可能存在,並且「你」有無限多個版本。
現代基礎物理中最強勢的理論,如量子力學、宇宙膨脹假說,都得出了多重宇宙觀。麻省理工學者泰格馬克表示,物理學已經說明了,「可觀測宇宙」難以自我解釋(以致於需要導入其他多重宇宙存在的立場)。

首先,宇宙雖然始於138億年的大爆炸,但有些光卻已經旅行了470億光年的距離──這必然是宇宙膨脹的結果──而更遠的光我們看不到,是因為它們還「未來」;而宇宙的意義如果是「時空」,則它的邊際可能是無窮無盡。

科學家認為,多重宇宙之間可以像是不同的布縫在一起的被子,適用同一種物理定律,但其中的細節有別:如他們的「人類」可能生在有兩顆太陽、或只有5顆行星的太陽系。在那裡,你可能會碰到另一個你──但泰格馬克推估,你們之間的物理距離是10萬兆兆(兆兆 =兆x兆)光年。

除了「縫布理論」外,還有「泡泡理論」,指多重宇宙的關係更像是一堆膨脹的泡泡,誕生的時機不同、彼此之間也沒有緊密相縫;甚至,物理定律也可以經過突變。後來宇宙物理中的「弦論」就屬此立場,認為我們以為的4維空間宇宙,其實有至少10維。

多出的這6維可以組成不同於我們當前宇宙的幾乎無限種(10的500次方)物理率變化,並對應著如此多的其他宇宙。這意味著,任何我們宇宙的物質,穿梭到了那邊都可能會瞬間崩解。

探索多重宇宙最樂觀的想像,目前來自黑洞。宇宙物理學家認為,黑洞可能蟄伏著其他較小、跟我們的宇宙相連著的其他宇宙(縫布理論)。愛因斯坦相對論中,黑洞核心是物質被高度壓縮成為「奇點」的理論因而必須被修正:黑洞的裡面是其他宇宙;而我們的宇宙則在其他宇宙的「黑洞」中。這之間是一種「連通」關係而非「大小」關係,而能夠連通這些宇宙間的,就是科學家在探測的所謂「蟲洞」。

https://www.newscientist.com/article/mg23331093-100-infinite-frontiers/