探寻宙外宇宙

什么是平行宇宙?

《源代码》中量子计算机构建的8分钟的世界?《钢之炼金术师》中黑色大门的两边?《盗梦空间》中造梦大师建筑的虚拟世界?还是《黑洞频率》中宇宙时空出现一个裂缝，导致另一个世界的信息传递到我们的世界?

更惊悚一点，会不会另一个宇宙中存在另一个你?

平行宇宙(Parallel Universes)，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。

从宇宙大爆炸说起

众所周知的是，宇宙诞生于一场超级大爆炸。在标准宇宙模型中，我们生活的宇宙历史足够古老，它出生于137亿年前，那是一次标志性的大事件——宇宙大爆炸。当时，作为初生婴儿的宇宙只是一个微小、致密、灼热的奇点，它的成长过程则是一个以大爆炸奇点开始，温度不断下降、冷却的绝热膨胀过程。

对于宇宙大爆炸，流传着三大主流证据。

1.伟大天文学家埃德温· 哈勃(Edwin Hubble)在对宇宙进行观察时，首先证实了银河系外其他星系的存在。随后，他进行了更加细致的观测，研究了星系的形状和亮度。在1929年，哈勃发现我们的宇宙并非静止，无论从哪个方向，星系都在飞离我们，并且距离越大飞离得越快。星系之间距离的持续增加，说明了我们的宇宙正在进行着扩张与膨胀。思维逆转，既然距离在增加，可以想象在很久很久以前，这些星系曾经是相隔很近的，最早它们甚至置于一处。不难想象，宇宙曾经处于一个体积极小、密度极大、温度极高的点，那便是宇宙大爆炸发生时的状态。

哈勃定律

V=HD

2.在宇宙形成之初，由于大爆炸的温度极高，高温物质将发出特殊的电磁辐射，科学家称之为黑体辐射。它充斥于整个宇宙，直到137亿年后的今天，仍有残留，其辐射温度已降为约2.7K。这种辐射是由来自各个方向的强度极弱的微波构成的一种背景辐射，称为宇宙微波背景辐射，也叫3 K背景辐射。1964年，美国工程师阿诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)在使用贝尔实验室的一台微波接收器进行诊断性测量时，无意中发现了这种以前从未接触过的额外辐射，又在这项意外的促成下光荣地获得了诺贝尔物理学奖。

3.在科学家的大爆炸理论中，非常轻的元素(氦-4、氦-3、氘和锂-7)是在宇宙形成之初的大爆炸中产生的。科学家们通过观测得到这些元素在宇宙中所占比例，这与他们推算出的理论值能够达到基本吻合，在另一层面上，也吻合了宇宙大爆炸理论。

说清了宇宙大爆炸，则能够轻松地理解宇宙一直处于膨胀状态，那我们是不是可以大胆做一个假设，整个宇宙中有没有部分宇宙空间膨胀得快一点或者慢一点?嘿嘿，这就是“泡泡宇宙”原理的灵感来源。

平行宇宙中的你

1 957年，美国普林斯顿大学的博士生休·艾弗雷特(Hugh Everett)在他的博士论文中提出了量子力学的多世界解释，即平行宇宙假说。艾弗雷特从小就对爱因斯坦怀有深深的崇敬，在他12岁的时候，还曾经写信给爱因斯坦询问一些关于宇宙的问题。在他的多世界理论中，所有孤立的系统都遵循薛定谔方程，但波函数从未坍塌，只是世界和观测者进入了一个叠加状态。当我们讨论薛定谔的猫时，我们不必再去烦恼它究竟是死是活还是要死不活，而是世界直接分裂成一个死猫的世界和一个活猫的世界。如果艾弗雷特的理论是正确的，那么在此时，在另一个宇宙里，你并没有看这篇文章，而是正在写作业。如果在这个宇宙中，你正在补习功课，而在另一个宇宙中，你也许正和同学在踢足球。

探索平行宇宙

宇宙微波背景辐射被认为是探索宇宙的最重要信息之一，所以，从彭齐亚斯和威尔逊偶然捕获这个意外的“金矿”后，COBE卫星(宇宙背景探测器)和美国宇航局的WMAP卫星(威尔金森宇宙微波各向异性探测器)也专门对它的信号和信息进行了探测和收集。英国天文学家在微波背景辐射图中发现了12个同心圆，其中一些有5个圆环，他认为这些圆环来自于大爆炸以前的撞击。也就是说，宇宙其实存在于大多数科学家公认的宇宙大爆炸之前，而我们现在生活的宇宙也许就是在前宇宙时期黑洞与其他宇宙碰撞后的产物，而在这个碰撞前还有其他类似的宇宙也说不一定。

以史无前例的高灵敏度著称的欧洲航天器普朗克空间望远镜花费了两年半的时间进行观测并收集了一幅奇特的宇宙空间图像，一大批物理学家及计算机信息学家正在努力对其进行破解，也许它会为平行宇宙的存在提供有力证据。也许在将来，平行宇宙将经历一个漫长的过程，最终成为一门独立的学科来进行研究和学习。

下期预告

《科学Fans》9月号，理论物理博士松鼠会Sheldon将与你一起探讨更深入的平行宇宙。