我們的宇宙是「俄羅斯套娃」?多重宇宙新景觀:存在無限等級結構

2020-12-05 天文同好樂園

人類科學的發展已經跨進了新的世紀,但宇宙學和物理學的發展似乎還停留在20世紀,並無大的進展。廣義相對論和量子理論作為20世紀創造出來的解釋宏觀宇宙和微觀宇宙的理論,儘管都不完美並且互不兼容,但它們作為物理學和宇宙學的兩大支柱理論的地位依然巋然不動。

而對於一些基本的問題,比如,我們的宇宙到底是什麼?宇宙有中心嗎?如果有,宇宙的中心在哪裡?宇宙有邊界嗎?如果有,邊界之外又是什麼?我們的宇宙是「獨此一家別無分店」嗎?還是屬於多重宇宙中的一個?諸如此類的問題,沒有答案,我們仍然只能運用人類的大腦思考、推測,而得不到任何理論的支撐。

關於宇宙的中心與邊界問題,當前主流的解釋是:我們的宇宙可能就像是一個在第三維度捲曲的二維球體,是沒有中心的,至少在球體表面沒有中心。這樣一個宇宙的中心並不在可見宇宙之內,中心位於更高維度中,在球體裡面,是不可到達的。同時,球面的面積是有限的,但卻沒有邊界,也就是說,它是有限卻無界的。而關於邊界之外有什麼的問題,則是沒有意義的,因為我們不可能靠自己的力量從現實的三維中逃離。

那麼,我們的宇宙是唯一的嗎?從20世紀發展出來的弦理論以及M理論來看,似乎並不是。這些理論都指向了一個新奇的、發人深省的宇宙新景觀——我們的宇宙只是多重宇宙中的一個。由弦理論推導出來的宇宙新景觀,儘管算得上是很精緻的猜測,但是還是引起了科學界和哲學界以及宗教界的爭論,支持者有之,駁斥者有之。

多重宇宙的觀點現在還無法證明,也許永遠也無法證明,但這種觀點卻總是讓人們血液沸騰。在我們的現實世界裡,通過科學的觀察發現,一個粒子,比如電子,似乎就是一個完整的閉合宇宙,在其內部還存在著更小的基本組成。這是不是暗示著我們的宇宙有著無限的等級結構?

假如宇宙真的存在無限的等級結構,我們宏觀的可見宇宙就僅是等級結構一個組成,就如同「俄羅斯套娃」一樣。微觀的基本粒子自身又是完整的下一級宇宙,以此類推,這是沒有盡頭的逐級回歸,直至無窮。也就是說,宇宙中有宇宙,無論是向下一個層級還是向上一個層級。我們熟悉的由星系、恆星、行星和人類構成的宇宙,只是更大一級宇宙的一個基本粒子,是一種無限回歸中的一步。

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