史蒂芬.霍金并不是惟一抱這種思想的人。宇宙學(xué)家亞力山大.維勒金說:“有非常多的平行世界,在那里,戈?duì)?美國前副總統(tǒng),后來在與小布什的總統(tǒng)競(jìng)選中落敗)是美國的總統(tǒng),而埃爾維斯.普雷斯利 (搖滾巨星貓王)還活著。”
霍金正是和維勒金一起發(fā)展了平行宇宙的想法。廣義相對(duì)論在大爆炸初始失效的原因是它沒有和不確定原理相合并。愛因斯坦基于“上帝不玩骰子”的論斷而反對(duì)量子理論中的隨機(jī)因素。然而,所有證據(jù)表明上帝完全是一名“賭徒”?;艚鹫J(rèn)為,人們可以將宇宙看做一個(gè)龐大的賭場(chǎng),在每一個(gè)場(chǎng)合下骰子都在滾動(dòng)或者輪子都在旋轉(zhuǎn)。宇宙的情景也是一樣。當(dāng)宇宙尺度很大,正如它今天這樣時(shí),骰子被投擲的次數(shù)極為巨大,其平均結(jié)果就會(huì)得出某種可預(yù)見的東西。這就是為什么經(jīng)典定律對(duì)于大系統(tǒng)有效的原因。當(dāng)然,宇宙尺度非常微小時(shí),正如它在臨近大爆炸的時(shí)刻,投擲骰子的次數(shù)很少,而不確定性原理則非常重要。
因?yàn)橛钪娌煌5赝稊S骰子,它就不像人們以為的那樣僅僅存在一個(gè)歷史。相反地,宇宙應(yīng)該擁有所有可能的歷史,每種歷史各有其存在的概率。
霍金還設(shè)想自己到了另一并行宇宙。然后,所發(fā)生的一切就如他在科幻小說《星際旅行》中所經(jīng)歷的一樣:霍金和牛頓、愛因斯坦玩撲克,瑪麗蓮.夢(mèng)露坐在他的旁邊。“任何一個(gè)想得到的故事都會(huì)在其中的一個(gè)宇宙中發(fā)生,”霍金說,“肯定有這樣一個(gè)故事,在其中我和瑪麗蓮 夢(mèng)露結(jié)婚了。也有另一個(gè)故事,在那里克婁巴特拉(埃及托勒密王朝末代女王,貌美,有強(qiáng)烈的權(quán)勢(shì)欲望,一開始是愷撒情婦,然后與安東尼結(jié)婚,安東尼潰敗后又欲勾引屋大維,未遂,以毒蛇自殺)成了我的妻子?!?
簡單來說宇宙由不規(guī)則的量子組成,萬物由不規(guī)則的分量子組成,還有一位宇宙學(xué)家杜治說的不規(guī)則屬更大層面,量子力學(xué)認(rèn)為世上不止一個(gè)宇宙,有些相似,有些不一樣,有些空間和我們的空間只相差一顆光子或量子,差別較大的不會(huì)見到我們,有些甚至沒有我或沒有某個(gè)國家的存在。這是以不規(guī)則定律所作的大膽推論,杜治認(rèn)為每顆量子代表一個(gè)空間,他說的不是夢(mèng)話,他有真憑實(shí)據(jù),而且是物理學(xué)生必會(huì)做的著名實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)歷史悠久,源自1909年。在實(shí)驗(yàn)中要有光源(光束型),光源會(huì)被鏡子反射到這些縫隙里去,隔片上有兩縫隙,在攝影機(jī)里可以看見那初步形成的交錯(cuò)圖案,所謂交錯(cuò)圖案就是鏡頭中間一組昏暗的條紋,有兩條縫時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。因?yàn)橛袃蓷l縫時(shí),光源就會(huì)分走兩邊,然后就像漣漪交錯(cuò),有時(shí)候漣漪會(huì)融合,有時(shí)會(huì)互相抵消產(chǎn)生條紋,如果用濾鏡將光的強(qiáng)度減弱至只有一顆光子能穿越縫隙,在液體氮下就會(huì)清楚看見一束光,在氮?dú)庀鹿馐纳?,去到濾鏡前便停止,而濾鏡隔開了肉眼所見的一切,但攝影機(jī)會(huì)拍攝到流過去的光子。光子一顆一顆的穿過夾縫,因此在螢?zāi)簧显撝灰姷絻蓷l明亮的線,而不是會(huì)交錯(cuò)的條紋,但事實(shí)上并非如似,從電腦中可看到提示中的條紋結(jié)果。做這個(gè)單光子實(shí)驗(yàn)時(shí),多顆光子所造成的圖案,在強(qiáng)光下完全一樣,人們想不透?jìng)€(gè)中原因,書本中所讀到的理論是由于光子是粒子,也是波紋,但現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)那是謬論。光子其實(shí)既固定同時(shí)又四散,杜治認(rèn)為單一的光子能造出條紋,是因?yàn)楦浇碛腥庋劭床灰姷墓庾?,我們看不見的光子是另一個(gè)空間的光子,這宇宙在我們附近撞擊原有的光子,令它們改變方向,這實(shí)驗(yàn)結(jié)果是杜治所見過最古怪的。它充份證明了世上不止有一個(gè)宇宙空間而是有非常多的平行宇宙空間存在,否則不會(huì)有以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
最新的超弦理論研究還指出,宇宙相當(dāng)于全息成像的產(chǎn)物。例如馬爾達(dá)塞納的模型認(rèn)為4維的場(chǎng)可以認(rèn)為是5維場(chǎng)的全息投影,就象激光全息攝影中三維物體被投射到二維的平面上一樣。在全息的宇宙里,某一體積內(nèi)所有事物的信息會(huì)以某種方式顯示在表面。全息成像與意識(shí)有關(guān)嗎?有過這樣一個(gè)現(xiàn)象。
全息圖像是“編碼”到一種特殊玻璃上的三維圖像。這樣制作的圖像有一種特別的效果,即它雖然是做在平面上的,但是如果在激光照射下人眼從某個(gè)角度看去,圖像卻是三維立體的。
全息圖像的奧秘在于它使用“單向”的激光,在激光中,光子都朝同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng),在拍全息照片時(shí),拍攝物體被放在黑暗中,用一束激光向它照射。實(shí)際上是分開的兩束激光,一束射向物體,一束射向一面鏡子。一半的光子被物體的輪廓反射回來,另一半被鏡子反射回來。所有的光子又都射到感光的全息玻璃片上。玻璃片中的分子隨即改變了顏色深淺。這樣所形成的圖像在激光的照射下呈現(xiàn)出三維立體的效果。
這真是個(gè)奇妙的過程,好像在某種程度上從物體上反射回來的光子可以與從平面鏡上反射回來的光子相互“溝通”似的。不過這樣來解釋這種現(xiàn)象是受人爭議的,因?yàn)橐话阄锢韺W(xué)原理也能解釋這一過程。
真正令物理學(xué)家們震驚的還是全息照片玻璃摔碎時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。全息照片的碎片并沒有變成拼圖似的小片;可以拼在一起恢復(fù)原來的畫面,而是每一個(gè)小片中都顯示出整個(gè)畫面。根據(jù)傳統(tǒng)物理學(xué)的定律知識(shí),這是不可能發(fā)生的。這一小片玻璃中的每個(gè)分子瞬間就改變了外觀,卻沒有直接的物理作用能夠解釋這種變化。這一發(fā)現(xiàn)暗示著在一個(gè)更深的或者是非物質(zhì)的層面上,甚至是簡單的無生命的無機(jī)玻璃分子都知道它們自己的角色,它們有自我意識(shí),知道自己的狀態(tài),并知道它們?cè)谡w中的地位。這也暗示著這些玻璃分子有集體“記憶”,并且它們之間還能交流溝通。要不是這樣,單個(gè)的碎片又怎能知道該重組成什么樣的圖像呢? 當(dāng)然人的意識(shí)是否單獨(dú)存在還有著很大的爭議,但是某些人的意識(shí)是可以做時(shí)空旅行的!
世上有其他不同空間存在,這對(duì)意識(shí)時(shí)空穿梭是可能的,如果做意識(shí)的時(shí)空旅行,意識(shí)回到過去是不一定會(huì)回到自己的空間,而是到了別的平行宇宙空間。
但是要身體的時(shí)空旅行就需要用相對(duì)論來闡釋宇宙結(jié)構(gòu),又要用量子力學(xué)來闡釋當(dāng)中細(xì)節(jié),但這理論互有矛盾,因此要有一套能結(jié)合兩者的新理論。
回顧人類時(shí)空觀的發(fā)展,可以分為三個(gè)階段。牛頓由經(jīng)典物理學(xué)的成果出發(fā),把宇宙看成是機(jī)械的,看成是一個(gè)以固定規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)的精密的機(jī)器,比如地球圍著太陽旋轉(zhuǎn),星系如同一個(gè)巨大鐘表的很多齒輪。這就是機(jī)械的時(shí)空觀,是絕對(duì)時(shí)間、絕對(duì)空間的框架體系,把時(shí)間與空間完全割裂開來;第二階段,以愛因斯坦的相對(duì)論為基礎(chǔ),摒棄了牛頓的絕對(duì)時(shí)空的概念,將空時(shí)結(jié)合起來建立了相對(duì)論時(shí)空觀。對(duì)于任何一個(gè)慣性系,時(shí)間是用相對(duì)于這個(gè)慣性系靜止的、同樣構(gòu)造的鐘來度量的。廣義相對(duì)論時(shí)空觀還取消了慣性系的概念,以彎曲的空間概念把物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、時(shí)空聯(lián)系在一起,否認(rèn)了時(shí)間、空間割裂的思想。但是愛因斯坦的相對(duì)論是描述靜態(tài)的、孤立的、均勻分布的時(shí)空,沒有建立高維動(dòng)態(tài)空時(shí)流形的物理概念,沒有分析時(shí)空結(jié)構(gòu)的演變。而且新的觀測(cè)事實(shí),如水星進(jìn)動(dòng)、X射線爆發(fā)源對(duì)愛因斯坦的廣義相對(duì)論發(fā)起了挑戰(zhàn);第三階段,現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到我們存在的時(shí)空世界事實(shí)上是十分復(fù)雜的,決不是只存在著我們?nèi)祟愑萌庋劭梢愿兄降目臻g。在這基礎(chǔ)上,人們發(fā)展了現(xiàn)代時(shí)空理論。
二、現(xiàn)代時(shí)空論及量子物理時(shí)空觀
[1]、 現(xiàn)代時(shí)空論的觀點(diǎn)是宇宙是由各種不同維度的空時(shí)結(jié)構(gòu)組成。高維空時(shí)流形的實(shí)質(zhì)是負(fù)能量流,即空間的實(shí)質(zhì)是能量流
[2]、比如超弦理論認(rèn)為:真實(shí)的時(shí)空是高維的,可能是10維,也可能是26維等
[3]、若以10維的為例,量子力學(xué)認(rèn)為一切粒子均有波動(dòng)性,其波長為λ=h/p,其中p為動(dòng)量,h為普朗克常數(shù)。若粒子的波長比空間尺度L大許多,則這一維必將被緊致。根據(jù)卡魯查克萊因理論,要在緊致后的4維時(shí)空中獲得正確的引力常數(shù)G,則其余6維的尺度L 都要在普朗克線度lp之內(nèi)(lp=h/(mp, Ec),其中分母表示動(dòng)量)。由此可見,要探測(cè)余下的這6維時(shí)空,則發(fā)射的粒子應(yīng)具有大于(mp, Ec)的動(dòng)量,這樣使得λ <lp,即余下的這6維時(shí)空才能不被緊致,而這么大的動(dòng)量所需要的高能量在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室內(nèi)是可望不可及的。
[4]、 關(guān)于量子物理時(shí)空觀,著名的量子物理學(xué)家、牛津大學(xué)教授德伊茲教授作了最好的表述,他說:“量子力學(xué)本質(zhì)上是關(guān)于多個(gè)平行宇宙的解釋,有些宇宙和我們這個(gè)宇宙很相似,而另一些則很不一樣。在我們附近的宇宙可能只跟我們宇宙相差一個(gè)光子,而最遠(yuǎn)的那些宇宙則跟我們的宇宙完全不同。”,“現(xiàn)實(shí)世界并不是由一個(gè)宇宙構(gòu)成,但是我們只能在它的一個(gè)層面上活動(dòng)。”
[5]、 另外近十余年來,隨著量子物理學(xué)和廣義相對(duì)論的交匯,特別是規(guī)范場(chǎng)理論中對(duì)稱破缺相變的最新進(jìn)展,現(xiàn)代宇宙學(xué)提出了許多宇宙形成假說。宇宙大爆炸理論、暴脹宇宙論和宇宙弦理論就是這些理論中很重要的一部份。例如,根據(jù)1983年A.Linde提出的混沌暴脹宇宙模型,極早期宇宙中存在著若干個(gè)空間疇,每一個(gè)空間疇將作指數(shù)膨脹,形成大小超過可觀測(cè)宇宙的微宇宙泡。每一個(gè)微宇宙泡可以演化為一個(gè)對(duì)應(yīng)的宇宙,而我們生活的這個(gè)宇宙只是由其中一個(gè)微宇宙泡暴脹演化而來的
[6]、這些宇宙是連通的。根據(jù)1935年愛因斯坦提出的“蟲洞”(Wormholes)理論。蟲洞能扭曲空間,是宇宙的隧道,可以令原來相隔億萬公里的地方變成近在咫尺。也就是說不同的子宇宙空間可通過蟲洞聯(lián)結(jié),但“蟲洞”的引力極其大,以至于可以毀滅所有進(jìn)入它的物質(zhì),只有人的意識(shí)可以從“蟲洞”中去通往其它世界。
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