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        研究 | 為什么說可能存在多元宇宙?

        發布時間:2022-05-12 09:43 來源:新浪科技

        由暗能量導致的宇宙加速膨脹示意圖由暗能量導致的宇宙加速膨脹示意圖

          什么是多元宇宙?在根據漫威漫畫改編的最新電影《奇異博士2:瘋狂多元宇宙》中,超級英雄們在眾多平行宇宙間來回穿梭,每個宇宙相似而又不同。而在美國哥倫比亞大學的理論物理學家布萊恩·格林看來,在銀幕上呈現多元宇宙并不是一件壞事——即使其中有一些恐怖電影式的情節。

          “我認為,如果這些想法能以各種不同的方式呈現出來,那真是太好了!辈既R恩·格林說道!镀娈惒┦2:瘋狂多元宇宙》將多元宇宙描繪成游樂園和鬼屋的混合體,在其中一個場景中,魔法師和他的門徒穿越了一連串令人眼花繚亂的宇宙,就像掉進了萬花筒一樣。然而,格林表示,從一個平行宇宙旅行到另一個宇宙的想法是這部電影犯下的一個重大錯誤。

          “這不是數學中自然產生的東西,”他說,“或許應該這么說,多元宇宙擁有各種各樣的‘味’。在絕大多數情況下,并不是說我可以乘坐火箭或飛船出去旅行,訪問多元宇宙中的另一個宇宙!

          那么,為什么物理學家們會認為其他宇宙可能存在呢?格林表示,額外維度和平行宇宙為一些理論提供了解釋的方法;可以說,如果沒有多元宇宙,這些理論就沒有意義。例如,描述時空的方程如果不用我們所能理解的三維空間和一維時間來表示,而是用10維或11維來表示,其效果反而是最好的。

          暗能量是某種作用于時空結構本身的能量,充溢在宇宙空間中,似乎會導致宇宙的加速膨脹。暗能量假說也提出了一些難以解釋的問題,例如,暗能量到底是不是宇宙學常數?如果是宇宙學常數,如何解釋其理論值于測量值之間的明顯差異(相差了120個數量級)?

          “的確,在我們的許多理論中,構成多元宇宙的每個宇宙都有一些暗能量,但其數量會因宇宙而異!辈既R恩·格林說,“因此,如果有足夠多的宇宙,那么在這個巨大的集合中,就會有某個宇宙擁有我們所觀察到的暗能量!

        哥倫比亞大學物理學家布萊恩·格林哥倫比亞大學物理學家布萊恩·格林

          不難想象,多元宇宙中的一些宇宙可能與我們所處的宇宙大致相似。在這種情況下,那些宇宙中可能就會有不同版本的布萊恩·格林!叭绻麡嫵晌业奶囟W蛹稀ńM成我大腦、記憶、思想的粒子——存在于多元宇宙中,并且這個集合也認為他就是我,那他就真的是我,”格林說道。

          那么,未來的物理學發現能否為多元宇宙理論奠定更堅實的基礎呢?一種可能性是,對宇宙微波背景輻射(即所謂的“大爆炸的余輝”)的研究將指向兩個宇宙之間碰撞的異,F象。另一方面,大型強子對撞機(LHC)正準備以創紀錄的能量水平將進行質子間的碰撞,這是一個“更好的實驗例子”,或許能證明額外維度確實存在。

          布萊恩·格林說:“有一個想法是,用質子猛烈撞擊質子,對產生的碎片進行觀察。數學計算表明,一些碎片可能會漂出我們所在的維度,并被擠壓到其他維度。如果真的發生這種情況,我們就可以進行觀測,因為碎片會帶走一些能量!

          不過,科學家到目前為止還沒有取得突破性的發現,未來還需要在更高的能量下進行探索!拔覀儾恢罆l現什么樣的數據,”格林說道。

          格林目前的理論工作重點是不同類型的可能宇宙的統計分布,他還在嘗試將自己的新書《直到時間盡頭》(Until the End of Time)改編成電影!皩ξ襾碚f,這本書是我一生對科學問題的思考的總結,當然,它也探討了我們作為人類自能夠提出問題以來所提出的問題!备窳终f,“比如,我們為什么在這里?意識的本質是什么?宗教到底是什么?當我們從今天展望未來時,宇宙將走向何方?以及,這些問題的答案能否告訴我們什么才是最重要的事情?”

        編輯:趙雪婷
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