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多重宇宙存在無限時空?時間永遠不會靜止

科學家認為,時間是流逝的,而且和宇宙中所有的物體一樣會死亡消失。但在另一種情況下例外,那就是多重宇宙。科學家認為,多重宇宙中的時間是不會靜止的,會在不同的時空永遠的延續下午。


賭徒們在考慮下注時可沒什麼心思去思考時間終結的問題。不過就在一年之前,宇宙學家們指出他們或許應該考慮一下這個問題。而今年,這種看法或許又要發生改變,因為另一個研究小組指出,時間並不會終止。

多重宇宙存在無限時空?時間永遠不會靜止


讀者或許會看的一頭霧水,這一切還得從一個思想實驗說起。想像在美國拉斯維加斯的一座賭場,你手裡有一枚硬幣。現在你可以拋起這枚硬幣但是不允許你看它落地的結果。當硬幣落地的一剎那你會被催眠,進入深度睡眠。如果這枚硬幣正面朝上,那麼莊家會在1分鐘後叫醒你,而如果是反面朝上,那麼莊家會在1小時後叫醒你。當你醒來時,你完全不知道自己究竟睡了多久。


這時候你看見莊家對著你微笑:你想不想打賭,猜猜硬幣是正面還是反面?你想了一下,認為硬幣落地的正反面朝上概率應當是相等的,50/50,於是你隨便猜了一個:反面。但是你不知道的是,莊家對你擁有天然的優勢,因為他考慮到了一個你無論如何也考慮不到的問題:我們生活在一個多重宇宙之中。

多重宇宙存在無限時空?時間永遠不會靜止


在很多最廣為接受的宇宙學理論中都出現了多重宇宙的想法,其中包括最有名的暴漲理論。該理論指出,空間的不同部分處於不斷的暴漲之中,不斷產生新的宇宙,因此我們所生活的宇宙僅僅是存在於數量不斷擴充的宇宙之海中的一個孤島。


在一個無限的多重宇宙中,任何可能發生的事情都將發生,並將發生無數次。這就產生了一個讓宇宙學家們非常頭疼的問題,因為他們正試圖藉助概率論和統計學來對事件進行估算和預測,如估算造成我們宇宙加速膨脹的暗能量的大小。但是如果每一件事情發生的概率都是無窮大的話,我們如何還能說一件事情發生的概率要比另一件事情高呢?


物理學家們提出了一種方法來對付這種困境,那就是在時間軸上划出一道線,圈出一個有限的時間段,對這一時刻之前發生的事件總數進行統計分析,如硬幣的正面和反面,並以此作為統計樣本進行各種逼近運算。


著看起來挺靠譜,但是當這種方法運用到前面提到的賭場實驗中時,一個奇怪的問題出現了:不論你在哪裡划出時間線,你總會划過賭博者的沉睡時間段。這樣的後果就是在這一時刻之前你會發現賭博者似乎從未醒來。而賭博者沉睡的時間越長,就越有可能會被這道分割線划過。因此反過來說,就是如果你確實醒過來了,那麼更有可能的是你剛剛沉睡了一段較短的時間,也就是說,硬幣是正面朝上的情況。因此即便是表面上看起來非常公平的50/50概率打賭,如果你真的醒了過來的話,那麼它正面朝上的概率其實更大。

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去年,加州大學伯克利分校的拉爾夫·波索(RaphaelBousso)和他的同事們設計了一種針對這一思想實驗的解釋方法,不過聽上去也非常讓人頭腦混亂。他們表示概率之所以會出現改變,可以視作是時間再分割線附近終止了。這就是為什麼當你醒來時當初的50/50概率情形已經不再存在了。


當你醒來時,你有了新的信息:你知道時間並未終止。這就意味著你更有可能只睡了1分鐘而不是1小時。畢竟,時間可以在任何一分鐘終結,而1小時內還有另外59分鐘可能會終結,因此正面勝出。


他們的方法的核心在於你不需要接收任何新的信息。那麼在這種情況下當你醒來時,該如何解釋概率不再是50/50的詭異局面呢?在一個不斷增長的多重宇宙中,新一代大的宇宙總是要比舊有的宇宙大,數量也更多。當你醒來時,你要麼存在於一個已經過去1分鐘(即正面朝上)的宇宙中,或者存在於一個已經過去1小時(反面朝上)的宇宙中。古斯說:「這項實驗對於你所在宇宙的年齡設置了59分鐘的不確定性,而你應該把賭注押在年輕的宇宙身上。」

但是波索可不認為這樣做就安全了。他說:「自然界總是會表現得非常瘋狂,只要看看自然界的本質離我們的常識有多遠就可見一斑。從這一角度來看,時間終結的理論雖然看上去確實非常瘋狂,但是這確實是最簡單的一種解釋。」不過,拋開一切,不管時間是否會出現終結,從這場辯論中賭徒們可以學到一個道理,那就是下次去拉斯維加斯賭硬幣時一定要押正面朝上。


但關於時間還有另一種說的法,時間是靜止的,是不存在的,流逝的不是時間,而是我們自己。時空永遠是那一個時空,是我們自己在改變,我們吧自己衰老死亡的過程稱之為時間。

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這一新奇的理論是由麻省理工學院的一位哲學副教授布拉德福德·思科博士(DrBradfordSkow)提出的。他在其新書《ObjectiveBecoming》中對一些前人用來解釋時間的理論進行了新的探討。「如果你讓別人描述一下時間流逝的方式,他們通常都會將其比喻為一條河流,我們就像河面上的船隻,不斷向前行進。」


此外還有一種理論,認為「現在」就像一盞由過去轉移到未來的「聚光燈」,而我們就身處於這盞聚光燈之中,和它一同前進。然而,思科博士表示:「除非有誰能為此提出有力的證明,否則我是不願相信這種理論的。」他本人更認同一種名為「塊狀宇宙」的理論。這種理論認為,過去、現在和未來都是宇宙中的固有存在。


思科博士表示,他認為過去發生的事件並不會隨著時間流逝而消逝,而是分別存在於同一時空的不同部分之中。「塊狀宇宙理論是說,你散布在時間之中,有點類似於你散布在空間之中那樣。」

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「我們並非待在固定的時間內不動。」相反,他稱我們正處於一種名為「暫時分散」的狀態。他認為,我們穿越時空的方式絕不像聚光燈,並且無論是昨天、上周、還是數年之前所經歷的事情,都完全是真實存在的。但他還說,穿梭於不同時間的時間旅行是不可能的,因為我們都身處於時空的不同部分。


去年十二月時,也有一些科學家提出了一個驚人的理論。該理論認為,在宇宙發生大爆炸時,同時產生了一個「鏡像宇宙」,和我們自己的宇宙沿著完全相反的時間軌跡運行。而兩個宇宙中的高智商物種都能意識到,有另一個宇宙在與自己背道而馳。


這一激進的理論由英國CollegeFarm的朱利安·巴布爾博士(DrJulianBarbour)、加拿大新布倫斯維克大學(UniversityofNewBrunswick)的蒂姆·克斯羅斯基(DrTimKoslowski)和加拿大圓周理論物理研究所的弗拉維歐·莫爾加迪博士(DrFlavioMercati)提出。

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他們的研究試圖解答「時間之箭」提出的問題。而他們給出的答案是,時間是對稱的,且一切事物都是向前流動的。他們聲稱大爆炸時形成的並非一個宇宙,而是兩個宇宙,各自沿著相反的方向向前行進。儘管如此,另一個宇宙卻並非與我們完全一致。事實上,它完全獨立於我們的宇宙,按照自己的方式進化和改變。但它遵從相同的物理定律,所以它也會有行星、恆星和星系,看上去和我們的宇宙差不多。


巴布爾博士還表示,這一理論提供了一種理解大爆炸的全新方式。「眼下人們談到宇宙大爆炸的時候,或早或晚,總會絕望地放棄思考,說自己根本不知道到底發生了什麼。」而現在,我們的研究開始告訴世人,我們確實能得到超乎人們想像的結論。「不過,到底是思科博士的塊狀宇宙理論正確,還是鏡像宇宙理論正確,還有待觀察考證。


時間之箭

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1927年,英國天文學家亞瑟·愛丁頓首次提出時間的單向流動理論。他聲稱,通過研究物質的組織方式,人類很有可能繪出一張宇宙的4D分布圖。


所謂的」時間之箭「是說,一切事物都朝著分散而」隨機「的方向運行。這一概念又被稱為熵,熵值隨著時間的流逝而增加。熵增加原理是第二熱力學定律的又一表述,能量和物質越分散,熵值就越大。這意味著,宇宙中的熵值永遠在增加之中。


有人認為,這一原理可能帶來一個」熱寂「的未來,到時一切事物都如此分散、如此稀薄,因此一切都將不復存在——在艾薩克·阿西莫夫的短篇小說《最後的問題》中,便有這麼一個著名的橋段。然而,由於萬有引力定律的存在,有些人認為這樣的未來絕不可能出現。思科博士認為,」時間之箭「理論並不一定是正確的。


我們總以為自己是時間的奴隸,每天被追趕著度過每一分鐘。可是也許流逝的並非是時間,流逝的反而是我們。我們在時間軸上緩慢前行,時間軸上印刻出我們的一段段痕迹。

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