今天早上出差回来,然后公司又有很多事情,现在感觉很疲惫。所以今天没法更新,请大家体谅。
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【拓展资料:平行世界的理论是什么样的?】
以下内容为假说。很多科学家也认为,这些问题更多地具有哲学属性,而非科学属性。当然,我们还不能排除未来可能拥有实验方法来验证这些假说。不过不可否认的是:以我们现在的知识框架,这些概念都是既不能证明,也不能证伪的。所以,无论下面的回答出现了多少科学术语,请记住,他们不是科学结论!
“平行世界”或者“平行宇宙”(multiverse or parallel universe or alternative universe)有很多版本:
总的来说,他们都是假说:除了我们居住的宇宙之外,还有很多与我们的宇宙“平级”的宇宙。
参考资料:multiverse
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这个概念有几个等级:
等级一:
根据广义相对论和已经测算的宇宙膨胀速度和加速度,有一部分的时空由于远离我们的相对速度超过光速(*未违反相对论,没有信息和物质在空间传播的速度超过光速)我们不能观察这部分时空,甚至永远不能与之发生任何因果关系。可以观测的宇宙总和和能与我们发生因果关系的宇宙的总和,分别由事件视界(event horizon)和粒子视界(particle horizon)定义。参考答案:
如果宇宙边缘的光来到地球,那么我们可以看见宇宙的形成过程吗?爱小臭的回答
宇宙大爆炸速度超光速之后的猜想和疑问?爱小臭的回答
根据现有的观测结果,超过上述概念部分的宇宙很有可能是无限的。注意“无限”这个概念,时空无限意味着:无论一件事发生概率有多小,只要概率存在,它就一定会发生因为“无限”能穷举所有可能。所以,在我们的可观测宇宙足够远之外,必定会存在与我们初始条件相近,甚至是完全一样的哈勃体积(hubble volumes)。再回忆“无限”这个概念有一个存在,必定也有两个存在必定有无数个和我们一样的宇宙存在,同时也有无数个和我们的宇宙有着细微差别的,很大差别的宇宙存在。
需要注意的是,在这个等级,由于整个时空是连续的,一体的,统治我们的物理定律,也统治了所有这些无数个平行宇宙。广义相对论规定了他们之间无法交互。
等级二:
根据膨胀理论(eternal inflation theory)提供的一种模型:泡泡宇宙模型(bubble universe model),宇宙在各处的膨胀是不均匀的:有的地方快,有的地方慢这导致了有的地方退化为“真真空”(true vacuum)有一部分时空就剥离了。注意,在第一等级中,时空总是连续的,在这一等级中,这样的“泡泡宇宙”的时空就是不连续的了。
不同的泡泡的集合中,有的元素可能会发生自发对称性破坏(spontaneous symmetry breaking)而产生不同的物理常数(光速,普朗克常数),从而导致不一样的物理规律。
等级三:
这一等级来自量子力学的哥本哈根阐述,也是最流行的“平行宇宙”版本。参考答案:
事件的随机性能用混沌理论或量子理论来解释么?爱小臭的回答
为什么我怎么也理解不了波粒二象性,是因为智商不够吗?爱小臭的回答
上面两个答案中展示了量子力学给我带来最反常识的认识真正的随机:无因之果,观察者效应:意识的威力。
观测导致了基本粒子“波函数”的坍缩是什么让我们的“观测”在如此基本的层面影响了宇宙的行为?我们真的有这么特殊么?
科学家们不喜欢“特殊”:我们不是神之长子。于是这个假说的含义就在于补偿这个“特殊”。核心概念在于:我们的观测并没有导致波函数真正意义上的坍缩到一个位置:波函数每个位置都会访问有可能发生的事情都会发生(what can happen, will happen),我们的观测,只是意味着我们体验了无数可能性中的一种。这些基础层面的量子事件,产生了无穷维度的希尔伯特空间。
我们发现,虽然概念很不一样。但是等级一和等级三的结果似乎没什么区别,核心都是“可能发生的一定会发生”。事实也正是如此,他们之间的唯一区别是:在等级一种,我们和其它的平行宇宙兄弟由有限的三维空间相连;而在等级三种,我们和第一级中的宇宙居住在不一样的量子枝桠上。
相似的,等级二中的自发对称性破坏,也是有可能在“岔路口”出现的。
从这个角度讲:其实这三个等级的平行宇宙概念,是可以统一的。
等级四:
这个等级来自tegmark。万物理论(theory of everything)可以描述所有“存在”的总和,一定是脱离人类模糊的术语和认知的,他只可能被一种语言:抽象数学所描述。
tegmark认为,所有版本的宇宙,都只不过是一种数学结构描述而已。所有的等级,也可以用一种数学结构来描述。这就是最后的等级啦!没有后面的等级了。
有科学家说:胡说八道!啥数学结构描述宇宙啊啊,这个概念都不是良定的!唯一能单纯被数学结构描述的宇宙是计算机程序。oh shit,我是不是说漏了什么。
ps:还有一本参考书籍,可以阅读一番。
《隐藏的现实》,作者为弦理论家布莱恩·格林(在科普方面,似乎他更有名的是《宇宙的琴弦》)。
此书已有中译本。主题就是各种物理中出现的平行宇宙假说。
或,若还有精力,可尝试读max tegmark这个奇葩的论文原作
arxiv.orgbs/0704.0646
这里包括了楼上答主说的平行宇宙的四种层次的划分及理由
另外,所谓“啥数学结构描述宇宙啊啊,这个概念都不是良定的!唯一能单纯被数学结构描述的宇宙是计算机程序”早被tegmark自己明确掉了:
“ i hypothesize that onlynbspputable and decidable (in godel's sense) structures exist”
本来他就提出只有可计算(图灵可判定)的数学结构对应真实的物理存在,并且这个“数学结构”是良定的,数理逻辑上本来就可以谈论可计算的数学结构(structure (mathematical logic))是什么。每个可计算的数学结构当然都对应无限多个计算机程序。
当然这个是不是物理现实是另一回事。