星轮之逆天小道士

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第347章 暴涨泡沫

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张晓辰也清楚,本质上,一个暴胀中的泡沫产生出其他暴胀泡沫,这些暴胀泡沫再产生更多的泡沫,从而形成无限的连锁反应。暴胀停止的泡沫就是第二层平行宇宙的构成元素。

每个泡沫在尺度上都是无限的,而因为永不停止的连锁反应,泡沫数量也是无限的。(虽然泡泡宇宙的产生能以2^n的形式增长,而n趋势于无穷,这或许与整数集的取幂很像,但这依旧是可数无穷的。)

在这种情况下,同样不存在时间的开端和绝对的大爆炸:过去、现在和将来都永远只是存在无数的暴胀泡沫和后暴胀区域,就像我们居住的地方一样,形成一个分形图样。

至于第二层平行宇宙是什么样的?

人们普遍认为,人们观察到的物理,只是一个更加对称的理论的低能极限,这个理论只在极端高温下才起作用。

基础理论也许是二维的,超对称的,包含自然界四种基本作用力的大统一。这种理论的一个共性是,驱动暴胀的场的势能有着几个不同的最小值(被称为“真空态”),相应于破缺对称的不同途径,也相应于得到的不同的低能物理。

例如:可以把除三个空间维度之外的所有维度都卷起来(“压缩”),形成有效的三维空间,就像我们所处的空间一样。或者也可以把更少的维度卷起来,留下一个七维空间。

驱动混沌暴胀的量子波动可以造成各个泡沫中不同的对称性破缺,导致第二层平行宇宙中不同的成员具有不同的维度。在粒子物理中观测到的很多对称性,也来自于对称性破缺的具体途径,所以,也许存在只含有两代而非三代夸克的第二层平行宇宙。

除了维度和基本粒子这些离散的特性之外,我们的宇宙还被一组无维度的数——物理常量所刻画。其中包括电子质子质量比≈1836,即宇宙学常数,它在普朗克单位中约是10-123。有模型显示,这样的连续参量在各个后暴胀泡沫中互不相同【注】。

※注:虽然物理基本方程在所有第二层平行宇宙中都是一样的,但支配我们观察到的低能世界的近似有效方程却是不同的。例如,从一个三维空间移到(非压缩的)四维空间,会改变观察到的引力方程,从一个反平方定律变成一个反立方定律。同样,用不同方式破缺粒子物理中的基本对称性,会改变基本例子的排列以及描述它们的有效方程。

但是,我们会等到第四层平行宇宙中再使用“不同的方程”和“不同的物理定律”,在那里不只是近似方程改变,基本方程也发生了改变。

这样,第二层平行宇宙就可能比第一层平行宇宙更为多样化,不仅初始条件不同,而且维度、基本粒子和物理常数都不相同。

在继续之前,先来评论一下几个密切相关的平行宇宙概念。

首先,如果能存在一个第二层平行宇宙,并不断以分形的形式自我复制,那么将会出现无限多个完全分离的其他第二层平行宇宙。

但是,这些宇宙变体是不可检验的,因为它既没有增加任何实质上不同的世界,也没有改变它们所含物质的概率分布。在每个第二层平行宇宙中,所有可能的初始条件和对称性破缺都已经实现了。

托尔曼和惠勒教授层提出一个想法,(第一层)平行宇宙是周期性的,要经历一系列无限的大爆炸。这个想法已经被斯坦哈特和图尔克阐明了。

如果确实存在,那么这些不同时期的集合也形成了一个多元宇宙,可以证明,它和第二层多元宇宙有着相似的多样性。

斯莫林(Smolin)也提出过一个想法,一个和第二层多元宇宙的多样性相似的集合,但不是在暴胀中,而是通过黑洞、变异和产生的新的宇宙。这就预言了一个自然选择的形式,倾向于产生最多黑洞的宇宙。

在膜世界的设定中,存在另一个和我们的世界非常类似的三维世界,只是在高纬上有一定差别。但是这样一个世界(“膜”),是否可以被称为和我们的世界不同的平行世界还不一定,因为我们也许能够用引力和它相互作用,就像我们跟暗物质那样。

微调和选择效应——假想你住进一座旅馆,被分到一个房间,门牌号码是1967。你惊奇地发现,这数字正是你出生的年份。不过你随即反应过来,这完全不算什么巧合。

整个旅馆有成百上千的房间,其中有一间门牌数和你生日相同很正常。然而你若看见的是另一个数字,便不会引发上面的思考。

于是你认识到,即便对旅馆一无所知,也可以推断出还有很多房间,因为如果只有一个房间,那么你就遇到了一个没有解释的巧合。

再举一个更贴切的例子,考虑太阳质量M。M影响太阳的发光度,通过基本的物理计算就可以得出,只有在M处于1.6×10^30~2.4×10^30千克这样一个狭窄范围内时,地球上我们所知的生命才可能存在——否则地球上的气温将比火星更冷,或者比金星更热。

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