第351章 多元宇宙
时间又过了一,张晓辰开始探究第四层平行宇宙是什么样的。
他的脑海里有个声音在慢慢解,我们应用、检验和排除理论的方法,就是用我们过去的经验来计算未来事件的概率分布,并把这些预言和观测结果相比较。
在多元宇宙论中,一般而言,不只有一个sas和你经历了过去同样的生活,所以不能确定哪一个才是你。因此,为了做出预言,你必须计算他们中多大比例的人能够预见未来,这就导致了下面几个预言:
预言1:描述我们世界的数学结构是与我们的观测一致的数学结构中最普遍的一种。
预言2:我们未来的观测是与过去的观测一致的最普遍的观测。
预言3:我们过去的观测是与我们的存在一致的最普遍的观测。
数学结构有一个令人惊异的特性,那就是对称性和不变性是普遍的,而正是它们造就了宇宙的简单和有序。它们更像是常规而不是例外,数学结构倾向于自动具有这些性质,而为了除去它们,必须增加复杂的公理等。换句话,正因为这一点和选择效应,第四层平行宇宙中的生命不再是一团混乱。
其还存在部分理论争议。
针对平行宇宙的主要争论在于,它们很浪漫并且很离奇,来依次考虑这两点。首先,平行宇宙理论很容易被奥卡姆剃刀原理所攻击,因为它们假设了其他宇宙存在,而人们却永远观测不到。为何自然在本体上如此浪费,并沉溺于这些多到无穷无尽的不同世界,但这一点也可以反过来支持平行宇宙。
当人们觉得自然过于浪费时,人们到底是在困惑关于它浪费的哪一点,显然不是“空间”,因为标准的平坦宇宙模型中无限的体积并没有引起这样的反对。也不是“物质”或“原子”——理由相同,一旦已经浪费了无限的东西,谁在乎再浪费多点呢。所以,这种令人困惑的“浪费”倒不如是一种简化,它减少了明所有这些不可见世界所需的信息量。
然而,正如泰马克详细讨论过的那样,整个集合往往要比集合中的单个元素简单得多。例如,一个普通整数n的算法信息内容在量级上,这就是将它用二进制写出来所需要的比特数。然而,所有整数的集合,1、2、3、…,只需要寥寥几行计算机程序就能生成,所以整个集合的算法复杂度要远于其中某个整数。
同样,爱因斯坦引力场方程的全部理想流体解的集合,算法复杂度要远低于其中某个特解,因为前者只需要很少几个方程就能描述,而后者要求在某个超曲面指定大量的初始数据。不严格地,当人们把注意力局限在一个集合中的某个特定元素上时,表观信息的内容增加了,却失去了将所有元素考虑进来时整个系统内在的对称性和简单些。
在这个意义上,更高层的平行宇宙具有更低的算法复杂度。从通常宇宙升到第一层平行宇宙,就不再需要指定初始条件,升到第二层,就不需要指定物理常数,到了包含所有数学结构的第四层平行宇宙,本质上就不存在算法复杂度了。
只有从青蛙视角,从观测者的主观感觉来看,才有那些信息富余和复杂性。可以证明,平行宇宙论要比只取一个集合元素作为物理存在的单个宇宙理论经济得多。
第二个普遍的抱怨是,平行宇宙太离奇了。但这个反对多半来自审美上,而非科学上的考虑,然而正如上面提到的,这个意见只有在亚里士多德的世界观中才有意义。
在柏拉图模型中,如果鸟的视角和青蛙视角足够不同,很可能看到的是,观察者会抱怨正确的toe如此离奇,而每个迹象都明这正是人们所处的情形。人们所感到的离奇也没有什么好大惊怪的,因为进化只赋予了人们对日常物理的直觉,能够使人们远古的祖先生存下来。
但由于有了智慧和创造,人们已经比只有一般内部观点的青蛙视角稍微多窥见了一些东西,可以确信的是,人们在超出人类原始认知的任何地方到遭遇了奇异现象:高速(钟慢效应)、尺度(量子粒子能同时存在于好几个地方)、大尺度(黑洞)、低温(能向上流的液氦)、高温(碰撞粒子能改变身份),等等。
所以,物理学家大体上已经接受了,鸟的视角和青蛙视角是很不相同的。量子场论的一个现代流行观点是,标准模型也仅仅只是一个有效的理论,是另一个还没发现的理论的低能极限,而后者与舒服的经典概念相去甚远(例如,包含十维的弦)。
许多实验学家已经对这么多“离奇”(但重复性很好)的结果感到麻木了,他们简单地接受了“这个世界就是一个比人们原想的世界更离奇”这样的观点,然后埋头继续计算。
“大爆炸宇宙论”(thebigbangtheory)认为:宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1927年,比利时文学家和宇宙学家勒梅特(georgeslema?tre)首次提出了宇宙大爆炸假。1929年,美国文学家哈勃根据假提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律,并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀。
现代宇宙学中最有影响的一种学。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化,如同一次规模巨大的爆炸。该理论的创始人之一是伽莫夫。1946年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论,认为宇宙由大约140亿年前发生的一次大爆炸形成。上世纪末,对ia超新星的观测显示,宇宙正在加速膨胀,因为宇宙可能大部分由暗能量组成。
产生原理则是——
爆炸之初,物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却,逐步形成原子、原子核、分子,并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各种各样的恒星和星系,最终形成我们如今所看到的宇宙。