真理的足迹勇敢的突破5.ppt

不只一个世界，不只一个梦想 －乱弹多元宇宙;只有一个地球吗？只有一个宇宙吗？ 这是很多普通人都会感兴趣的问题。;顺便说一下，当我在Google上用universe有哪些信誉好的足球投注网站 图片时， 我得到的不是 The Universe 而是 Miss Universe;为了避免争论，我们得强调，这里的地球不是 指和我们的地球完全一样的行星，是指存在智 慧生物的行星。当然，如果只是指完全和地球 一样的行星，这个问题也有意义（见后） 同样，有人会说，四方上下曰宇,古往今来曰 宙，那么根据定义，宇宙只有一个。 可是如果我们将这个定义加一句话：能够被我 们观测到的，这个问题也就有意义了。 下面我谈一下“被观测到”到底是什么意思。;给定一个观测者，假定她寿命是无限的，那么 光锥 世界线 宇宙，又叫因果钻石(causal diamond);多宇宙;更加形象的图象是 你现在的位置;Max Tegmark 对多宇宙的分类 第一层次： 在我们的视界之外还存在空间， 世界的演化是各态历经的，所以 任何初始条件都在某一个地方实现了。这种观点的 一个推论是，我们的宇宙来源于早期某一处的大爆 炸仅仅是众多可能的初始条件之一，有些地方可能 发生了大爆炸，有的地方也许发生了大塌缩，等等。 ;第二层次： 永恒暴涨。暴涨不只发生 一次，而是在不断地发生， 我们的宇宙来源于其中的 一次暴涨而已。最通常引 用的例子是chaotic 暴涨， “新暴涨”模型也会产生永 恒暴涨。不断暴涨的结果 就是一个有着等级结构的 Fractals。 ;第三层次： 量子力学中的多世界。这 是一种和传统的哥本哈根 解释竞争的解释。在这个 解释中系统的部分和部分 之间每发生一次相互作用 导致新的纠缠，世界就会 分叉一次。比如，在 Schrodinger猫这个实验中， 死猫和活猫的世界都存在。 如果重复实验，死猫的世 界会越来越多。 ;第四层次： 每个自洽的物理理论都会在某个地方被实??，如 弦论中的landscape中有很多亚稳态，数目至少是 ;;按照第一层次的多宇宙的看法，世界已经足够丰 富多彩。最离奇的不是类似星球大战中那些各色 各样的智慧生物都会存在，而是可能在遥远的一 个地方，有一个和你一摸一样的生物存在，当然 我们排除他是你的孪生姐妹。 公里;当然，在现实世界中，前面那位台湾小女孩的确有一 个孪生姐妹，所以正确的说法是： 公里 ;要解释多元宇宙的可能，我们不能不了解暴涨宇宙。 观测表明，我们的宇宙是一个宏观宇宙，大小是 米 在这个大的范围内，宇宙几乎是完全均匀的。 并且，宇宙在可观测到的范围内几乎是平坦的。 并且，宇宙的总能量密度几乎是所谓的临界密度。;Alan Guth在1981年发现，所 谓暴涨宇宙可以解释我们观 测到的一切。; 暴涨的结果不仅仅是;现在我们可以解释第一层次的多元宇宙了。 Vilenkin等人用电 脑模拟的办法发现， 暴涨结束后，一般 可以有无限多个可 观测区域。 ;第一层次多元宇宙的证明： 前提1：暴涨之后有无限个可观测区域存在，每个区 域都是有限的。 前提2：每个有限的区域的可能的历史是有限的（取 一定的微观截断）。 结果：每一个历史实现了不止一次，事实上是无限多 次。 证毕。 ;假定前面的多元宇宙是正确的，那么我们不必为我 们的每一次失败感到沮丧，因为在另一个世界中， 你是成功的。 也许在这个世界中，你没有娶到你的梦中情人/嫁给 你心目的大英雄，在另一个世界中你们有情人终成 眷属。 也许在这个世界中小布什是美国总统，在另一个世界 中Al Gore是美国总统。 也许在另一个世界中海子还活着……;其实，Vilenkin等人的考虑已经利用了所谓的eternal inflation, 永恒暴涨。这其实是第二层次的多元宇 宙。在新暴涨理论中，有如下图象;这样，我们就有：