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我们的宇宙正在分裂?它可能只是一个量子多元宇宙观察者膨胀新浪科技_高鹰生殖中心

来源: 新华社
10:24:09

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    资料来源:根据全球科学的多元宇宙理论,我们的宇宙只是无数“泡沫宇宙”中的一个。但是,无限的宇宙意味着无限的可能性,因此理论不能做出有意义的预测。为了解决这个问题,研究人员求助于量子力学。他们推测“气泡宇宙”并不存在于真实空间中,而是以不同的概率叠加在一起,就像量子态中的微观粒子一样。现在,许多宇宙学家接受了一个奇怪的理论:我们看似独特的宇宙实际上是海洋中一个更大的结构,叫做多元宇宙。在这一理论所描述的图景中,同时存在着许多宇宙,我们作为自然基本规律所持有的物理规律在每个宇宙中都是不同的,例如,不同宇宙中基本粒子的种类和性质是不同的。多重宇宙的概念来源于一种理论,即早期宇宙经历了指数膨胀。在这个所谓的膨胀过程中,空间的某些区域可能比其他区域更早地结束这种快速膨胀,形成我们所称的泡沫宇宙,因为它们看起来像一壶沸水中的气泡。我们的宇宙可能只是众多泡沫宇宙中的一个。除此之外还有无数的宇宙。我们的宇宙只是一个更大结构的一部分,这个想法本身并不令人震惊。回顾历史,科学家们不止一次地发现当时可见的世界远离整个宇宙。但这一理论所描述的多元宇宙和无限气泡宇宙的概念给我们带来了一个严重的理论问题:它似乎抹去了通货膨胀理论的预测能力,这是我们建立有效理论的基本要求。膨胀理论的创始人之一,麻省理工学院的艾伦·古斯指出了这个难题:“在一个永恒膨胀的宇宙中,任何可能发生的事情都会发生,事实上,它会发生无数次。”哈勃太空望远镜的超深空场照片捕捉到的星系高达130亿光。-几年过去了。远比这远得多的天体永远不会被观测到,因为太空膨胀的速度使它们比光速更快地离开我们。这一宇宙视界对多重宇宙理论具有重要意义。在一个事件发生次数有限的宇宙中,科学家可以通过比较不同事件的数量来计算事件的相对概率。但在一个多宇宙中,任何事件发生无数次,这样的计算是无法进行的。一切都是平等的,没有什么特别的。你可以随意预测。它将在某个宇宙中成为现实,但这个预言与我们生活的宇宙无关。这种缺乏预测能力的现象一直困扰着物理学家。但是一些研究者,包括这篇论文的作者,已经意识到量子理论可能为我们指出一条出路。这可能令人惊讶,因为量子理论与多重宇宙理论相反,只关心最小的粒子。具体地说,宇宙学中永恒的膨胀多元图在数学上可能等同于量子力学中的“多元世界”解释,它试图解释粒子如何同时存在于多个位置。正如我下面将要阐述的,这种理论联系不仅可以解决预测通货膨胀理论的问题,而且可以揭示关于时间和空间的惊人真相。本文作者重新审视了量子力学多世界解释的基本原理,思考了量子力学与多宇宙理论的对应关系。多重世界的概念最初是为了澄清量子物理的一些奇怪性质而提出的。在与人类直觉相反的量子世界中,原因和结果的作用方式与我们所熟悉的宏观世界不同。任何过程的结果都以概率的方式呈现。根据宏观世界的经验,我们可以根据球的初始位置、速度等因素来决定球的落点。但是如果球是一个量子粒子,我们只能知道它有多可能落在这里或那里。即使我们更精确地测量球体,并且知道诸如空气流动之类的细节,我们也不能消除这个基本概率,这是量子世界的内在属性。同一个球在相同的初始状态下被抛出,有时在A点,有时在B点。这个结论似乎很荒谬,但量子力学已经通过许多实验进行了测试,这些实验真实地描述了自然界如何在亚原子尺度下运行。在量子世界中,球被抛出去之后,在我们观察它的着陆点之前,它落在所谓的叠加上。

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