平行宇宙VS弦理论.ppt

The elegant universe平行宇宙VS弦理论 0610321崔宝双 0610346赵昕 平行宇宙定义 　　 平行宇宙，或者叫多重宇宙论，指的是一种在物理学里尚未被证实的理论，根据这种理论，在我们的宇宙之外，很可能还存在着其他的宇宙，而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应，这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同，也可能不同。 是否有另一个你正在阅读和本文完全一样的一篇文章？那个家伙并非你自己，却生活在一个有着云雾缭绕的高山、一望无际的原野、喧嚣嘈杂的城市，和其它7颗行星一同围绕一颗恒星旋转，并且也叫做“地球”的行星上？他（她）一生的经历和你每秒钟都相同。然而也许她此刻正准备放下这篇文章而你却打算看下去。 　　 这种“分身”的想法听起来奇怪而又难以置信，但似乎我们不得不接受它，因为它已为各种天文观测的结果所支持。如今最流行同时也最简单的  宇宙模型指出，离我们大约10^(10^28)米外之处存在一个和我们的银河一模一样的星系，而那其中正有个一模一样的你。虽然这距离大得超乎 人们的想象，却毫不影响你的“分身”存在的真实性。该想法最初起源于很简单的“自然可能性”而非现代物理所假设：宇宙在尺寸上无限大（或者至少足够大），并且象天文观测指出的那样－－均匀的分布着物质。 既然如此，按照统计学规律便可以断定，所有的事件（无论多么相似或者相同）都会发生无数次：会有无数个孕育人类的星球，它们之中会有和你一摸一样的人－－一模一样的长相、名字、记忆甚至和你一模一样的动作、选择－－这样的人还不止一个，确切的说，是无穷多个。 　　 必威体育精装版的宇宙学观测表明，平行宇宙的概念并非一种比喻。空间似乎是无限的。如果真是这样，一切可能会发生的事情必然会发生，不管 这些事有多荒唐。在比我们天文观测能企及范围远得多的地方，有和我们一模一样的宇宙。天文学家甚至计算出它们距地球的平均距离。 　　 你很可能永远见不到你的“影子”们。你能观测到的最远距离也就是自大爆炸以来光所行进的最远距离：大约140亿光年，即4X10^2米－－定义了我们可观测视界的大小，或者简单地说，宇宙的大小，又叫做哈勃体积。同样的，另一个你所在的宇宙也是个同样大小的球体。以上便是对“平行宇宙”最直观的解释。每个宇宙都是更大的“多重宇宙”的一小部分。 平行宇宙的分类 　 　 　在2003年的科学人杂志里，有一篇由美国宇 宙学家Max Tegmark写的关于平行宇宙的专文，在 文中他将平行宇宙分成四类： 第一类：这类的宇宙和我们宇宙的物理常数相 同，但是粒子的排列法不同，同时这类的宇宙也 可视为存在于已知的宇宙(可观测宇宙)之外的地方。 第二类：这类的宇宙的物理定律大致和我们宇 宙相同，但是基本物理常数不同 。 　　第三类：根据量子理论，一件事件发生之后可 以产生不同的后果，而所有可能的后果都会形成 一个宇宙，而此类宇宙可归属于第一类或第二类 的平行宇宙，因为这类宇宙所遵守的基本物理定 律依然和我们所认知的宇宙相同。 　 当你掷骰子，它看起会随机得到一个特定的结果。　 全确定，没有丝毫随机性可言的。 关键问题是如何将波函数与我们观测到的东西 联系起来。许多合理的波函数都导致看似荒谬不 合逻辑的状态，比如那只在所谓的量子叠加下同 时处于死和活两种状态的猫。为了解释这种怪异 情形，在20实际20年代，物理学家们做了一种假 设：当有人试图观察时，波函数立即“坍塌”成经 典理论中的某种确定状态。这个附加假设能够解 决观测发现的问题，然而却把原本优雅和谐统一 的理论变得七拼八凑，失去统一性。随机性的本 质通常归咎于量子力学本身就是这些不顺眼假设 的结果。许多年过去了，物理学家们逐渐抛弃了 这种假设，转而开始接受普林斯顿大HughEveret在 1957年提出的一种观点。他指出“波函数坍塌”的假 设完全是多余的。纯粹的量子理论实际上并不产 生任何矛盾。它预示着这样一种情形：一个现实 状态会逐渐分裂成许多重叠的现实状态，观测者 　 在分裂过程中的主观体验仅仅是经历完成了一个 可能性恰好等于以前“波函数坍塌假设结果”的轻 微的随机事件。这种重叠的传统世界就是第三层 多重宇宙。 四十多年来，物理界为是否接受Everett的平行 世界犹豫不决，数度反复。但如果我们将之区分 成不同视点分别来看待，就会更容易理解。研究 它数学方程的物理学家们站在外部的视点，好像 飞在空中的鸟审视地面；而生活在方程所描述世 界里的观测者则站在内部的视点，就好比被鸟俯 瞰的一只青蛙。