探索 | 平行宇宙還是多元空間？

比利時(shí)天文學(xué)家喬治·梅特勒在1920年代提出了宇宙大爆炸理論，這個(gè)理論已經(jīng)成為了現(xiàn)代宇宙學(xué)的基礎(chǔ)。這個(gè)理論指出，我們的宇宙起源于一個(gè)巨大的原始原子，在數(shù)十億年前的一次大爆炸中誕生。

但是這個(gè)原子與我們?nèi)粘Ｋ姷牟煌馁|(zhì)量超過(guò)了太陽(yáng)的無(wú)數(shù)倍，密度與原子核相同。宇宙像一顆蓄滿能量和潛力的炸彈，在爆炸的一剎那，宇宙開始急速膨脹，溫度和密度迅速下降。宇宙中的物質(zhì)和能量以不同的形式沿著特定的路徑和軌跡移動(dòng)。這些物質(zhì)和能量的相互作用逐漸形成了我們今天所看到的宇宙。

星系、恒星、行星和我們?nèi)祟惗际菑脑荚又姓Q生的。雖然大爆炸理論在過(guò)去幾十年中取得了顯著的成果，但仍有很多未解之謎，例如大爆炸前的宇宙是什么樣子，以及為什么會(huì)有這樣一個(gè)爆炸。

哈勃紅移

哈勃紅移對(duì)宇宙學(xué)的研究具有里程碑式的意義。美國(guó)天文學(xué)家哈勃通過(guò)對(duì)星系的觀測(cè)和研究，首次揭示了星系紅移的現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)星系發(fā)出的光普遍存在紅移現(xiàn)象，即波長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng)、顏色逐漸偏紅。這并非偶然，而是所有星系普遍存在的特征。哈勃推斷，這是由于宇宙不斷膨脹造成的。星系之間的距離由于宇宙的膨脹而不斷加大，導(dǎo)致光波變長(zhǎng)，顏色偏紅。這一發(fā)現(xiàn)被稱為“哈勃紅移”?；诠陌l(fā)現(xiàn)，一些科學(xué)家提出我們的宇宙可能正在加速膨脹。這一推測(cè)是基于宇宙學(xué)的“暗能量”概念。

暗能量、暗物質(zhì)

暗能量是一種假定存在的力量，被認(rèn)為是宇宙加速膨脹的主要驅(qū)動(dòng)力。此外還有暗物質(zhì)，它是一種我們看不見也摸不著的物質(zhì)。雖然暗物質(zhì)和暗能量不能被直接觀測(cè)到，但它們通過(guò)自身的引力影響宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)。

在20世紀(jì)30年代，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)星系間的運(yùn)動(dòng)似乎比預(yù)期的更快，這表明存在一種看不見的物質(zhì)，它所產(chǎn)生的引力使星系保持穩(wěn)定。我們無(wú)法直接觀測(cè)到暗物質(zhì)，但通過(guò)其對(duì)可見物質(zhì)的引力影響，我們可以推斷出暗物質(zhì)在宇宙中的存在和分布。

雖然對(duì)暗能量的研究相對(duì)較晚，但它是一種充溢于空間的、具有負(fù)壓強(qiáng)的能量形式，在宇宙的尺度上作用于星系之間，推動(dòng)宇宙不斷膨脹。在20世紀(jì)90年代，隨著宇宙微波背景輻射的研究，我們發(fā)現(xiàn)了宇宙正在以不斷加速的速度膨脹，而這一現(xiàn)象正是由暗能量引起的。

宇宙中的暗物質(zhì)和暗能量并不是孤立存在的，它們之間有著密切的聯(lián)系。暗物質(zhì)和暗能量的分布和含量決定了宇宙的結(jié)構(gòu)和演化，同時(shí)它們也在不斷地相互作用。暗物質(zhì)通過(guò)引力作用影響著星系的形成和演化，而暗能量則通過(guò)其負(fù)壓強(qiáng)作用推動(dòng)宇宙的膨脹。在更小的尺度上，暗物質(zhì)和暗能量的相互作用可能還會(huì)影響星系內(nèi)恒星和行星的形成和運(yùn)動(dòng)。

無(wú)限宇宙論

關(guān)于宇宙的起源，大爆炸理論認(rèn)為宇宙是由一個(gè)密度極大、溫度極高的點(diǎn)產(chǎn)生的。然而，在可觀測(cè)宇宙之外是什么樣子，我們?nèi)杂泻芏辔粗Ｄ壳?，一種被廣泛接受的學(xué)說(shuō)是無(wú)限宇宙論。

無(wú)限宇宙理論主張宇宙是一個(gè)無(wú)邊界的多維時(shí)空連續(xù)體，我們所處的宇宙只是其中的一小部分。在這個(gè)理論下，宇宙不僅僅是傳統(tǒng)意義上的三維空間，而是擴(kuò)展到了更多的維度。盡管我們目前只能感知到三維空間，但實(shí)際上宇宙還包含了許多我們無(wú)法直接觀測(cè)的維度，例如時(shí)間、暗物質(zhì)和暗能量等。

在物理學(xué)中，時(shí)空被視為一個(gè)四維的連續(xù)體，包括三維空間和一維時(shí)間。然而，在無(wú)限宇宙理論中，這個(gè)連續(xù)體被擴(kuò)展到了更高的維度。至于這些多維時(shí)空如何存在，我們目前還無(wú)法直接驗(yàn)證，但是一些物理學(xué)家認(rèn)為這些維度可能以某種方式卷曲或壓縮，導(dǎo)致我們無(wú)法察覺到它們的存在。

另一個(gè)重要的概念是宇宙的連續(xù)體。在無(wú)限宇宙理論中，宇宙是一個(gè)連續(xù)不斷、沒有明確邊界的整體。這與我們所熟知的有限宇宙觀念形成了鮮明的對(duì)比。在有限宇宙觀念中，宇宙被視為一個(gè)有限的實(shí)體，存在邊界和中心。然而，無(wú)限宇宙理論認(rèn)為宇宙的起源和演化是永恒的，沒有開始和結(jié)束的點(diǎn)。

當(dāng)我們將目光轉(zhuǎn)向支持無(wú)限宇宙理論的證據(jù)時(shí)，不得不提的是宇宙微波背景輻射。這種輻射是宇宙大爆炸后留下的余溫，它均勻地彌漫在宇宙空間中。從這些輻射中，我們可以推斷出宇宙的形狀和結(jié)構(gòu)。一些科學(xué)家認(rèn)為，這些輻射圖案表明了宇宙的多維性，但這一觀點(diǎn)目前還處于爭(zhēng)議階段，需要更多證據(jù)來(lái)證實(shí)。
除了宇宙微波背景輻射外，弦理論也為無(wú)限宇宙理論提供了強(qiáng)有力的理論支持。弦理論認(rèn)為基本粒子如電子、質(zhì)子都是由一維的弦所組成。在這個(gè)理論框架下，我們的三維空間只是無(wú)數(shù)個(gè)弦相互交織而成的多維時(shí)空的體現(xiàn)。這為無(wú)限宇宙理論提供了重要的理論基礎(chǔ)。

當(dāng)然，無(wú)限宇宙理論并非完美無(wú)缺，與其他宇宙學(xué)說(shuō)相比，它既有優(yōu)點(diǎn)也存在不足。首先，無(wú)限宇宙理論能夠解釋為什么我們的宇宙中存在暗物質(zhì)和暗能量等難以觀測(cè)的實(shí)體。這些物質(zhì)和能量可以在多維空間中分布，因此我們無(wú)法在三維空間中直接檢測(cè)到它們。

此外，無(wú)限宇宙理論還為宇宙的起源和演化提供了更為廣闊的舞臺(tái)，使我們可以對(duì)宇宙的整體形態(tài)進(jìn)行深入研究。然而，無(wú)限宇宙理論也存在一些挑戰(zhàn)。例如多維時(shí)空尚未被直接觀測(cè)證實(shí)，因此該理論在某種程度上缺乏實(shí)證依據(jù)。此外，在解釋宇宙起源和演化問(wèn)題時(shí)，無(wú)限宇宙論仍需要借助一些尚無(wú)直接觀測(cè)證據(jù)的理論，如弦理論和額外維度等，這些理論的正確性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

多宇宙論

多宇宙理論是現(xiàn)代宇宙學(xué)中最具爭(zhēng)議性的概念之一。這個(gè)理論認(rèn)為，我們所處的宇宙只是無(wú)數(shù)個(gè)宇宙中的一個(gè)，而我們只是這個(gè)宇宙中的一部分。多宇宙理論是一種宇宙學(xué)模型，它認(rèn)為存在多個(gè)宇宙，并且每個(gè)宇宙都有自己的物理定律和時(shí)間軸。這些宇宙可以是與我們所在的宇宙完全不同的，也可以是相似但存在微小差異的。這個(gè)理論是由美國(guó)物理學(xué)家休·埃弗雷特在1957年首次提出的，他認(rèn)為宇宙是一個(gè)多元宇宙，其中包含無(wú)數(shù)個(gè)相互分離的宇宙。

多宇宙理論的發(fā)展背景可以追溯到20世紀(jì)早期的物理學(xué)和宇宙學(xué)。當(dāng)時(shí)，一些物理學(xué)家開始探索量子力學(xué)的奇特性質(zhì)，并提出了許多關(guān)于宇宙和現(xiàn)實(shí)的革命性理論。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)宇宙的認(rèn)知也不斷拓展。通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)宇宙似乎不只有一個(gè)，而是由許多不同的部分組成。在這種情況下，多宇宙理論開始被越來(lái)越多的科學(xué)家所接受。

目前，多宇宙理論已經(jīng)成為了現(xiàn)代宇宙學(xué)的一個(gè)重要分支?？茖W(xué)家們通過(guò)對(duì)宇宙微波背景輻射、宇宙加速膨脹等觀測(cè)數(shù)據(jù)的研究，不斷為多宇宙理論提供證據(jù)。例如，宇宙微波背景輻射表明，我們的宇宙在大爆炸后不久就經(jīng)歷了快速膨脹，這可能是由于早期宇宙中存在多個(gè)相互分離的宇宙所致。此外，一些物理學(xué)家提出的弦論也暗示了多宇宙理論的可能性。

多宇宙理論的重要意義在于它對(duì)物理學(xué)、宇宙學(xué)等學(xué)科產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。首先，多宇宙理論挑戰(zhàn)了我們對(duì)宇宙的傳統(tǒng)認(rèn)知，讓我們重新思考宇宙的本質(zhì)和起源。其次，這個(gè)理論為一些難以解釋的現(xiàn)象提供了新的解釋，例如暗物質(zhì)、暗能量等。在多宇宙理論框架下，這些現(xiàn)象可能是由于其他宇宙對(duì)我們宇宙的影響所致。此外，多宇宙理論還為量子力學(xué)的研究提供了新的視角。

量子力學(xué)這一基礎(chǔ)理論對(duì)微觀世界進(jìn)行描述，然而，存在一些長(zhǎng)期難以解決的關(guān)鍵問(wèn)題。其一是在進(jìn)行量子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的測(cè)量問(wèn)題，我們?yōu)楹沃荒塬@取確定的結(jié)果，而非概率分布？其二是量子引力問(wèn)題，我們?cè)撊绾螌⒘孔恿W(xué)與引力融合，以解釋黑洞及宇宙起源等疑問(wèn)。

平行宇宙論

然而，多宇宙理論受到了一些爭(zhēng)議和質(zhì)疑。一些科學(xué)家認(rèn)為這個(gè)理論是缺乏實(shí)證的，無(wú)法證明其存在性。此外，多宇宙理論還面臨著一系列哲學(xué)和倫理問(wèn)題，例如它如何影響我們對(duì)生命和現(xiàn)實(shí)的理解。這些問(wèn)題需要我們進(jìn)一步研究和探討。長(zhǎng)久以來(lái)，我們一直在試圖理解多元宇宙的概念，即我們是否真的存在于一個(gè)單一的、固定的宇宙中，還是我們可能生活在無(wú)數(shù)個(gè)平行宇宙的海洋之中。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，這個(gè)看似抽象的哲學(xué)問(wèn)題開始被越來(lái)越多的人重新審視。

人生充滿了無(wú)盡的可能性。每當(dāng)我們面臨一個(gè)選擇，無(wú)論大小，都有無(wú)數(shù)的決策樹分支在腦海中生成。而這些選擇，這些決策，將我們引向一個(gè)又一個(gè)完全不同的宇宙。每當(dāng)我們選擇買一杯咖啡而不是茶，或者選擇在周末去跑步而不是游泳，我們都在無(wú)形中創(chuàng)造出更多的平行宇宙。

在這個(gè)觀點(diǎn)下，我們的每一個(gè)決定都可能導(dǎo)致一個(gè)全新的宇宙的產(chǎn)生，這是一個(gè)既神奇又深?yuàn)W的概念。想象一下，當(dāng)你站在岔路口前，你選擇了左邊的道路。然后你繼續(xù)走在左路上，遇到了各種不同的人，看到了各種不同的風(fēng)景，體驗(yàn)了你從未體驗(yàn)過(guò)的生活。與此同時(shí)，在另一個(gè)宇宙中，你選擇了右邊的道路，你遇到了不同的人，看到了不同的風(fēng)景，過(guò)著完全不同的生活。這兩個(gè)宇宙，雖然有著相同的起點(diǎn)，卻因?yàn)槟愕囊粋€(gè)簡(jiǎn)單選擇而走向了截然不同的方向。

平行宇宙理論并非空穴來(lái)風(fēng)。近年來(lái)，科學(xué)家們通過(guò)多世界詮釋、弦理論、量子力學(xué)等手段不斷對(duì)其進(jìn)行研究。其中，多世界詮釋理論認(rèn)為，每當(dāng)一個(gè)觀察者做出一個(gè)決定，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的宇宙。這個(gè)理論是由美國(guó)物理學(xué)家休·埃弗雷特在1957年提出的，他認(rèn)為每一個(gè)可能的決策都會(huì)導(dǎo)致一個(gè)完全不同的宇宙的產(chǎn)生。

那么，如果平行宇宙真的存在，我們是否有可能跨越這些宇宙呢？這個(gè)問(wèn)題引發(fā)了我們對(duì)時(shí)間和空間的更深層次的思考。當(dāng)前的科學(xué)還不能解答這個(gè)問(wèn)題。然而，一些科學(xué)家提出了一些有趣的理論，如時(shí)空隧道、蟲洞等概念。這些發(fā)現(xiàn)為我們開啟了一個(gè)全新的視野，讓我們得以探索宇宙的遼闊與未知。

（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

作者 | 顧俊哲計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)碩士，畢業(yè)后從事網(wǎng)絡(luò)信息收集與整理工作，關(guān)注大眾科普知識(shí)，探索前沿科技。