書名: 世界因何美妙而優(yōu)雅地運(yùn)行作者名: (美)約翰·布羅克曼本章字?jǐn)?shù): 1210字更新時(shí)間: 2019-01-15 10:30:50
10
SNOWFLAKES AND THE MULTIVERSE
雪花和多重宇宙
Martin J. Rees 馬丁·里斯
英國皇家天文學(xué)家,曾任皇家學(xué)會主席,劍橋大學(xué)宇宙學(xué)和天體物理學(xué)名譽(yù)教授,著有《從當(dāng)前到無限》(From Here to Infinity: A Vision for the Future of Science)。
一個(gè)令人驚嘆不已的概念已進(jìn)入宇宙學(xué)的主流思想:真實(shí)的宇宙可能比由空間和時(shí)間構(gòu)建的傳統(tǒng)意義上的宇宙要恢弘遼闊許多。哥白尼日心說的地位可能面臨著進(jìn)一步降級。我們已經(jīng)知道,人類生活在數(shù)十億浩瀚星系中的一個(gè)行星系里,而銀河系也是數(shù)十億星系里的其中一個(gè)。但我們現(xiàn)在知道,這并不是宇宙的全部。天文學(xué)家觀測到的全景,或許只是我們宇宙大爆炸之后的一個(gè)微小部分,而這樣的爆炸也許只是無限爆炸中的一朵小小的浪花。
宇宙的環(huán)境或許具有豐富的特定結(jié)構(gòu),但其幅員之遼闊,致使我們?nèi)祟惖囊暯缛缇字堋N覀儫o從獲知宇宙的“大畫幅”,就如生活在特定水域的浮游生物那般,不曾留意到世界上的地形和生物圈。宇宙學(xué)家們從探索最簡單的模型入手,這顯然合乎情理。但期盼在比陸地環(huán)境更為復(fù)雜和遼闊的宇宙中,探測出更為簡單的特性,這是沒道理的。

掃碼關(guān)注“湛廬教育”,回復(fù)“世界因何美妙而優(yōu)雅地運(yùn)行”,觀看本文作者的TED演講視頻!
除此之外,由于與宇宙學(xué)并無關(guān)聯(lián),弦理論學(xué)家們猜想,可能存在一個(gè)有著巨大多樣性的“真空狀態(tài)”。若這個(gè)猜想是正確的,那么不同的宇宙就理應(yīng)由不同的物理定律所控制。從更為廣闊的視角入手,一些我們稱為自然定律的法則,可能只是局部的次要法則,雖然與一些支配總體的首要理論存在一致性,但并不會被該理論所固化。更具體地說,這些猜想在某些方面或許存在武斷性,但還是有些道理的。打個(gè)比方,就像雪花的形狀具有六重對稱性,這是水分子屬性和形狀直接呈現(xiàn)的結(jié)果。但雪花的形狀具有豐富的多樣性,因?yàn)槊恳黄┗ǘ际窃诓煌臍v程和微環(huán)境中形成的,每一片雪花在其形成的過程中,都會對偶然的溫度和濕度變化極為敏感。
如果物理學(xué)家成功得出了一個(gè)基本理論,它理應(yīng)告訴大家,大自然的哪些方面是基本理論的直接體現(xiàn),比如雪花形狀的對稱屬性起因于水分子的基本結(jié)構(gòu),又有哪些宇宙數(shù)值,如每片雪花的獨(dú)特圖案,是環(huán)境突發(fā)事件導(dǎo)致的結(jié)果。
我們的世界不應(yīng)該僅僅是一個(gè)隨機(jī)的世界。它應(yīng)該歸屬于一個(gè)非同尋常的子集,這其中有一組宇宙數(shù)值的“幸運(yùn)大獎”,這組“幸運(yùn)大獎”有助于我們對復(fù)雜性事物的理解。其特征是仿佛經(jīng)過了精心設(shè)計(jì)或精細(xì)微調(diào)一般,但并不會讓人感到驚訝。在21世紀(jì)末,人類應(yīng)該能夠自信滿滿地回答,我們是否生活在一個(gè)多重的宇宙當(dāng)中?其中的多樣性究竟有多少種?我認(rèn)為,這些答案至關(guān)重要地決定了,如何詮釋我們所生活的這個(gè)具有“生物友善性”的宇宙。這也決定了與外星人不期而遇時(shí),我們要與它們所分享的內(nèi)容。
如果物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)自己試圖解釋的一些關(guān)鍵數(shù)字,最終被論證為僅僅是環(huán)境的偶發(fā)事件,并不像地球圍繞太陽的參數(shù)那樣具備“根本性”,他們難免會大失所望。但當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)真實(shí)的宇宙比迄今為止設(shè)想得更為恢弘繁復(fù)、富饒豐富的時(shí)候,那些失落與失望一定會被拋到九霄云外。