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天文|多元宇宙真的存在吗？( 二 )


天文|多元宇宙真的存在吗？
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图源：E.西格尔关于未来继续膨胀的区域(蓝色) ， 在未来结束并产生大爆炸和我们的宇宙的区域(红色X) 。

根据量子力学理论 ， 膨胀有可能在任何时间、任何地区结束 ， 但它也有可能在任何时候不结束在任何给定的地区 。 当膨胀结束时 ， 就会发生大爆炸 ， 我们所在的宇宙其他部分与我们的宇宙非常相似 。 (用上面红色的X表示)

但是 ， 在膨胀没有结束的地方就会产生更多的膨胀空间 ， 这就会导致一些地区的高温大爆炸与我们自己的大爆炸无缘无故地断开 ， 而另一些地区会继续膨胀 。

等等 。
天文|多元宇宙真的存在吗？
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图源：NASA / WMAP科学团队 。

我们对可能存在的其他宇宙还有很多不了解 ， 包括：

它们有和我们的宇宙一样的物理定律、粒子和基本常数吗?
它们的密度和属性历史与我们的宇宙相似吗？
在量子力学上 ， 我们的宇宙是否在某种程度上与其他宇宙纠缠在一起？

这些问题的答案可能是否定的 ， 也可能是肯定的;但这引出了一个更重要的问题:这是一个科学理论吗？

问题是 ， 多元宇宙本身并不是一个科学理论 。 相反 ， 它是物理学定律的一个理论推论 ， 这些定律如今已被人类接受 。 多元宇宙甚至可能是这些定律的一个不可避免的结果:一个由量子物理学支配的暴胀宇宙 ， 几乎必然会得到多宇宙 。 但是 ， 就像弦理论一样 ， 它也有存在一些无法解释的问题:它不能预测我们已经观察到的任何东西 ， 它也不能预测我们可以去寻找的任何确定的东西 。
天文|多元宇宙真的存在吗？
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图源：flickr用户Trailfan

多元宇宙对理解我们所生活的宇宙没有提供任何辅助 。 它也没有解决我们目前面临的突出问题 。 （如果你说它可能是类似于真空能量、人择原理或宇宙常数 ， 那你可能是没有理解解释的意思）最不妙之处在于 ， 多元宇宙没有做出任何我们可切实去观测的预测 。

那么当我们把它们放在一起 ， 意味着什么呢?这意味着多元宇宙假设我们目前对宇宙及其历史的认识可能是正确的 。 在我们观测到的宇宙之外 ， 可能还有更多的宇宙 ， 它们始于其他大爆炸 ， 但永远不会与我们自己的宇宙发生相互作用 。

但这也意味着它超出了理论上的可测试范围 。 我能想到来检验它的唯一方法可能将是灾难性的:恢复膨胀状态 。 假设你可以在打破量子纠缠时观测到一些东西(我不确定你能不能) ， 将多个被拉伸到不同膨胀区域的星体或星系重新纠缠在一起 ， 看看膨胀是否结束 ， 并在不同的时间产生了不同的事物 。
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图源：NASA / STScI / A. felix 。

上述假设首先需要在大爆炸中能够幸存下来 ， 所以祝你好运 。 除非你能 ， 否则我是持怀疑态度的:多元宇宙可能很有趣 ， 而且它似乎是物理学定律最终不可避免的理论结果 。 但是 ， 在我们能够科学地检验它之前 ， 它还不足以成为一门科学 。 当然也有可能 ， 或许我们永远也做不到 。 这是一个理论上的推测 ， 一个有意义的推测 ， 但它不是一个科学的理论 ， 由于宇宙的局限性 ， 它可能永远不会成为一个科学理论 。

那它是什么呢?这可能是我们将要理解的一类新课题:我们所遇到的第一个由物理驱动的形而上学 。 这是第一次 ， 我们重新认识到我们的宇宙的局限 ， 了解其中的信息 ， 以及这些信息对我们了解宇宙意味着什么 。 除此之外呢?然后呢?也许那才是形而上学真正的起源 ， 是多元宇宙存在的地方 。

作者: Ethan Siegel
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