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宇宙不是唯一的
在人类认知史上,我们对自身所处世界的认识处在不断深化发展中。远古时期,只对生活的周边环境和头顶上的灿烂星空有一定的认识;地理大发现后,对地球和太阳系有了一定认识;自工业革命后,新知识、新技术大量涌现,人类对世界的认识不断深化,对我们所处的这个由星系、恒星和行星组成的宇宙有了一定的了解,但是,随着理论研究的深入和对观察数据的分析,现在,我们所在宇宙的唯一性也出现了问题。理论和观察分析已开始向人们展示物质世界更大地复杂性。

群星璀璨,浩瀚寰宇,难道仅是同类中的一个?
关于我们的宇宙不是唯一的,著名物理学家爱因斯坦早就作过猜测:“我真正感兴趣的是,上帝在创造世界时是否有什么选择。”他的意思是,人们所在的宇宙是否是唯一的。爱因斯坦想知道,已有的物理定律是否必然推导出只有一个宇宙——我们这个由星系、恒星和行星组成的宇宙。因为在实际演算中并不能证明这种惟一性!这就意味着其它可能是存在的,起码不能否定。
在爱因斯坦的时代,宇宙可能有许多个,只能是个别智者的猜想,被认为是蛊惑人心的说法,严肃的物理学家都致力于事实基础上的研究。
猜想转化为研究出现在对宇宙大爆炸无法解释,从而寻求新的认识上。
爱因斯坦提出广义相对论后,科学家通过数学分析认为空间本身是在膨胀的,会拉大星系之间的距离。从广义相对论也可推导出我们的宇宙应有一个起点。1929年,美国天文学家哈勃提出:曾经的宇宙比现在小得多,它在某个时刻爆炸膨胀,变成了现在的宇宙。这就是宇宙大爆炸理论。在接下来的几十年中,这一理论得到了很多观测结果的支持。现在一般认为,我们的宇宙已有138亿年的历史。但科学家们还是意识到,它存在一种重大的缺陷,即没能解释到底是什么促成了大爆炸。
上世纪80年代,物理学家阿兰·古斯推出一个模型,这种模型的中心是一种假设的“宇宙燃料”。分析显示,随着太空的膨胀,“宇宙燃料”会不断自我补充,因此“宇宙燃料”几乎不可能被用完。这就意味着,宇宙大爆炸不太可能是独特的事件,“宇宙燃料”不仅可以引发我们所在宇宙的膨胀,还能引发其它爆炸,每一次爆炸都能产生其特有的宇宙。这些宇宙不仅可能有不同的特质,还可能跟我们现在的宇宙不一样,这些“多元宇宙”由不同的粒子组成,受到不同力的主宰。
但由解释宇宙大爆炸引起的疑问还仅是由一种模型推导出的一种假说,而模型往往是理想化的,与真实可能存在一定差距。
上世纪90年代,两个天文学家小组研究发现宇宙膨胀并未减缓,而是在约70亿年前进入超速阶段,并一直在加速。是什么力量将星系越来越快地推离彼此?由广义相对论推导出,宇宙中存在着“暗能量”。
但是天文学家在推断观测到的宇宙加速中存在多少暗能量时,发现了一个没人能解释的问题——暗能量在宇宙中的密度小得惊人。但通过物理定律来推算时,又发现得出的结果比观测的结果大得多!
关于暗能量数量研究的巨大失败促使物理学家们寻求一种完全不同的解释方法,其中之一就是有不同的多元宇宙的存在。这能帮助解释暗能量的秘密,令人类的观测研究结果更为合理。
事实上,多元宇宙在理论上存在是解决两个成熟理论间矛盾的自然结果。
物理学界的两大支柱性理论:爱因斯坦的相对论解释了巨大物体的运动;量子力学在解释微小物体运动时发挥了巨大作用。两者在各自领域的作用无与伦比。但放在一起时,它们就像仇人,数学也失去了作用。这说明,这两大理论都有不全面的地方,为此,物理学家建立了弦理论。
“弦理论里讨论的弦不光是理论定义,也包括一些看起来像大的飞毯或者薄膜的二维平面。根据弦理论,我们只是居住在很多这样的巨型平面中的一个上面,其它地方可能还漂浮着别的薄膜。”(美国哥伦比亚大学教授布莱恩·格林尼语)
通过“弦理论”发现,存在不同的宇宙是很自然的事。根据计算,各不相同的宇宙总数目可达105那么多!但这仅限在理论范围,也就是说理论上存在不同的宇宙是可行的
,若要成为事实,还需观测层面的支持。而首个支持出现在2013年3月。
2013年3月,欧洲航天局公布了根据普朗克天文望远镜捕捉到的数据绘制出的全天域宇宙微波背景辐射图。这幅迄今为止最为精确的辐射图显示,目前宇宙中仍存在138亿年前的宇宙大爆炸所发出的辐射。
经过对这张图的研究,美国北卡莱罗纳大学教堂山分校理论物理学家劳拉·梅尔辛·藿顿指出,在这张图中,宇宙南部的辐射量更大,而更奇怪的是,在这一区域内还存在一个“冷点”,即辐射空白区。她表示,这些辐射理应均匀分布在整个宇宙空间之中。霍顿早在2005年就做出过相同预测:“宇宙辐射存在异常现象,估计这种情况是由于其它宇宙的重力吸引所导致。”如今,普朗克宇宙辐射图使霍顿更加坚信了自己之前的假设,认为这一现象表明确实存在其它宇宙。
欧洲航天局也表示:“鉴于普朗克地图的高精确性,这种现象可能揭示了某种特殊的、难以解释的特性。”
看来,我们的宇宙并不唯一正在逐步得到确认。但要成为事实,还需更多地观测依据。
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