物理学家所说的平行宇宙

物理学家谈论平行宇宙,但并不总是清楚它们的意思。它们是指我们自己的宇宙的交替历史,像科幻小说中经常出现的那样,还是指与我们的宇宙没有真正联系的整个其他宇宙?...

物理学家谈论平行宇宙,但并不总是清楚它们的意思。它们是指我们自己的宇宙的交替历史,像科幻小说中经常出现的那样,还是指与我们的宇宙没有真正联系的整个其他宇宙?

There's more than one type of parallel universe!

物理学家用“平行宇宙”这个短语来讨论各种各样的概念,有时会有点让人困惑。例如,一些物理学家强烈相信宇宙中的多重宇宙概念,但实际上并不相信量子物理的多世界解释(MWI)。

重要的是要认识到平行宇宙实际上不是物理学中的一个理论,而是物理学中各种理论得出的结论。有各种各样的理由相信多个宇宙是一个物理现实,主要是因为我们完全没有理由假设我们的可观测宇宙是所有存在的。

并行宇宙有两个基本的故障,可能有助于考虑。第一个是2003年由Max Tegmark提出的,第二个是由Brian Greene在其著作《隐藏的现实》中提出的

特马克分类法

2003年,麻省理工学院物理学家马克斯·特马克(Max Tegmark)在一篇题为《科学与终极现实》(Science and Ultimate Reality)的论文集中探讨了平行宇宙的概念。在论文中,Tegmark将物理学允许的不同类型的平行宇宙划分为四个不同的层次:

  • 第一级:宇宙视界以外的区域:宇宙本质上是无限大的,包含的物质分布与我们在整个宇宙中看到的大致相同。物质只能以这么多不同的形态结合。给定无限大的空间,宇宙中存在着另一个与我们的世界完全相同的部分是有道理的。
  • 第二级:其他后通胀泡沫:根据通胀理论规定的规则,独立的宇宙像时空中的泡沫一样,以自己的形式膨胀。这些宇宙中的物理定律可能与我们的大不相同。
  • 第三级:量子物理的多个世界:根据量子物理的这种方法,事件以每一种可能的方式展开,只是在不同的宇宙中。科幻小说《交替历史》的故事利用了这种平行宇宙模型,因此它是物理学之外最著名的。
  • 第四级:其他数学结构:这种类型的平行宇宙是我们可以想象的其他数学结构的一种总括,但我们并没有在我们的宇宙中观察到物理现实。四级平行宇宙是由不同于支配我们宇宙的方程所支配的。与二级宇宙不同,它不仅仅是相同基本规则的不同表现,而是完全不同的规则集。

格林分类法

布莱恩·格林(Brian Greene)2011年出版的《隐藏的现实》(The Hidden Reality)一书中的分类体系比特马克(Tegmark)的分类体系更为精细。下面是格林的平行宇宙分类,但我们还添加了它们所属的Tegmark级别:

  • 绗缝多元宇宙(1级):空间是无限的,因此在某处有一些空间区域将完全模仿我们自己的空间区域。有另一个世界“在那里”的某个地方,一切都在展开,就像它在地球上展开一样。
  • 膨胀多元宇宙(1&2级):宇宙学中的膨胀理论预测了一个充满“气泡宇宙”的膨胀宇宙,而我们的宇宙只是其中之一。
  • 膜多重宇宙(2级):弦理论使我们的宇宙可能只存在于一个三维膜上,而其他任何维度的膜上都可能存在整个其他宇宙。
  • 循环多重宇宙(1级):弦理论的一个可能结果是膜可能相互碰撞,导致宇宙产生大爆炸,不仅创造了我们的宇宙,还可能创造了其他的宇宙。
  • 横向多元宇宙(1&4级):弦论揭示了宇宙的许多不同的基本性质,再加上膨胀的多元宇宙,意味着可能存在许多与我们所居住的宇宙有根本不同的物理定律的泡沫宇宙。
  • 量子多重宇宙(3级):这本质上是量子力学的多世界解释(MWI);任何可能发生的事情都会。。。在某些宇宙中。
  • 全息多元宇宙(第4级):根据全息原理,有一个物理上等价的平行宇宙存在于一个遥远的边界面(宇宙的边缘),其中我们宇宙的一切都被精确地镜像。
  • 模拟多重宇宙(4级):技术可能会发展到计算机可以模拟宇宙的每一个细节,从而创造出一个模拟的多重宇宙,其现实几乎和我们自己的一样复杂。
  • 终极多元宇宙(4级):在观察平行宇宙的最极端版本中,可能存在的每一个理论都必须以某种形式存在于某个地方。

  • 发表于 2021-09-12 11:05
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  • 分类:科学

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