只要一個物理參數出錯,我們這個宇宙就不存在生命!

2021-01-09 火星科普

根據傳統的宇宙學說,宇宙是在138億年前的宇宙大爆炸中形成的。在宇宙大爆炸之後的幾秒鐘內,宇宙經歷了一次突然的超快速膨脹,叫做「暴脹」。這個「暴脹理論」是麻省理工學院的物理學家阿蘭古斯(Alan Guth)提出的,能被用於解釋宇宙的均勻性和宇宙波背景(CMB)這類的未解之謎。目前,暴脹理論受到廣泛的認可,也得到了更多證據的支持。

平行宇宙

宇宙是我們所生活的環境,平行宇宙指的是一組可能的無限宇宙或多宇宙存在於我們宇宙周圍。基於暴脹理論,一些宇宙學家認為,宇宙在暴脹期間,亞原子尺度的空間突然膨脹,演變成我們目前所觀測到的宇宙。我們目前生活一個平行或是「泡泡」宇宙,或許也有類似的「泡泡」正在成長階段。

提出理論

在1950年,普林斯頓大學的物理博士休埃弗萊特(Hugh Everett)最早提出了多世界的概念,最初這個理論用於解釋奇怪的量子力學問題。雖然這個理論在當時並沒有得到什麼關注,但是後來,德州理工大學的物理學家Bill Poirier拓展了這一理論,並提出了「相互作用的多世界」的理論。Poirier最初是為了更好理解複雜分子的量子力學,但最終演變為平行宇宙理論。

量子力學和無限世界

儘管不可思議的量子力學已經誕生一百多年,但關於這一理論的爭論至今仍未得到解決。在2014年,Poirier在一篇題為《無限世界》的文章中表示,量子力學中所有奇怪和模糊的問題都可以解釋為平行世界的相互作用。根據這個理論,在每個平行宇宙中,粒子的波函數並不一定存在。

此外,這個理論還對自然常數做出了不同的解釋。在物理學中,有一些神秘的獨特常數,如牛頓的萬有引力常數、普朗克常數、電子的質量、電荷等等,至今還沒有被解釋過。這些常數是非常協調的,就像是預先設定好的一樣,任何微小的變化都可能導致產生一個沒有生命、太陽系、銀河系的宇宙。根據這個理論,在多元宇宙中,生命只能在像我們目前生活的宇宙中演化出來,因為它們的常數是生命形成的必要條件。因此,不符合這種條件的宇宙就很難演化出生命。

研究結果

那麼,這個理論是否存在證據呢?一些科學家認為,平行宇宙之間的碰撞會在宇宙微波背景中殘留下某種痕跡,這是證明無限世界理論的方法。通過分析宇宙微波背景圖,天文學家找到了一片比實際要亮4500倍的區域,這有可能是泡泡宇宙碰撞所殘留下的,但也可能是由於噪音引起的,這個問題仍然有待驗證 。如果這個理論是正確的,那麼,我們對宇宙和量子力學的理解將會產生深遠的變化。

相關焦點

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    霍金不懂哲學,亂下斷語,霍金一點也不偉大。霍金對科學的態度不嚴謹,至多是一個科幻家。早年的《時間簡史》雖然沒有科學實證,但邏輯自洽還勉強。後來就變成了不加實證與邏輯自洽也不要的科幻家、瞎猜專家。為啥觀測與物理理論嚴重背離?按照霍金的理論宇宙是生命的批發市場,只要條件合適,就可以產生生命,進而進化出高等文明來。這是數學宇宙,也是科學宇宙的推論結果。為啥事實觀測與物理預測大相逕庭呢?至今為止,無論如何辯解,外星文明從來沒有任何信號反饋到地球上來,是人類的儀器不夠先進嗎?這是科學家的普遍託辭。
  • 我們現在的宇宙是唯一的宇宙嗎?是否有「平行宇宙」的存在?
    上世紀70年代,一些科學家提出了一個假設,即我們的宇宙只是眾多宇宙中的一個。它們都有自己的物理定律和複雜的結構。生命出現在宇宙中,所有的條件都是適宜的。20世紀80年代,現代宇宙學的一些理論證明了這樣一個「平行宇宙」確實存在。
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  • 什麼,黑洞中存在生命?別急,我們的宇宙可能就是一個黑洞!
    人類不甘心在這茫茫宇宙中只有形單影隻的一個人,費盡心思地在宇宙尋找地外生命,希望以此來證明人類在這個宇宙中不是唯一的。對於地外生命科學家探索了數以億計的恆星和幾千顆行星,卻還是一無所獲。人們不禁開始思考,究竟是他們本就不存在還是我們的方法進入了誤區?科學家對此進行了很大的腦洞思考,幾乎把宇宙中所有的天體可能存在的生命形式都猜測過了,甚至黑洞!
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  • 宇宙是唯一性的嗎?不同的宇宙參數會形成完全不同的宇宙
    說到宇宙中的可怕事實,我們不得不說宇宙似乎受到了很好的規範。宇宙中的常數是正確的。它們完美地結合在一起。否則,我們所知的宇宙是不可能存在的。 精細結構常數α是物理學中一個非常重要的無量綱常數。
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    ­  在我們生活的宇宙中,如果你沿著一個方向前進足夠長的距離,你最終會回到你出發的地方。但天體物理學家們了解到宇宙正處於加速膨脹的過程之中,因此這趟漫長旅程只會花去越來越多的時間。那麼既然宇宙在膨脹,它究竟最終將變成什麼模樣?
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  • 適合生命存在的行星需要擁有的條件,克卜勒452b不存在生命
    目前為止一直都以行星是否處於宜居帶這個條件來尋找適合生命存在的行星,而實際上僅僅處在宜居帶這樣一個條件是遠遠不夠的。從生命的產生到進化,再到文明的出現需要幾十億年的時間,這需要恆星的壽命也要跟得上,而不是在文明產生之前就將它們扼殺在搖籃中,宇宙中只要是太陽質量1.4倍以上的恆星,其附近都不太可能產生文明,太陽質量過小的也不行,小質量的恆星(紅矮星)它附近的行星是目前找到最多的行星,但是因為潮汐鎖向恆星的活動比較劇烈,它的宜居帶會向內收縮,因此以比鄰星b為代表的紅矮星附近的行星上存在生命的可能性似乎還是低了那麼一些
  • 我們還要多久,才能找到智慧生命
    雖然沒有明確的物理含義,只是一系列參數的相乘,但是卻給我們尋找外星文明提供到了新的思路。所以在可供參考的樣本只有一個的情況下,我們對公式裡涉及生命和智能文明的幾個參數可以說是全靠瞎猜。公式裡每個參數的估值都有大小之分,反映的最終結果也是千差萬別。一些悲觀派認為,整個宇宙中只有1 %的星系可以孕育文明;而樂觀派則認為銀河系擁有的外星文明就有14 萬之多,這讓我們平日裡看到的銀河頓時變得喧鬧不堪。
  • 宇宙之外或存在生命,也就是我們說的外星人,難道是三體文明?
    說起宇宙的起源,不同學派有著不同的觀點。其中被較多人接受的是宇宙大爆炸論,該理論認為,宇宙誕生於黑洞內一顆特殊奇點的爆炸。以宇宙大爆炸論的理論為主要依據,也有科學家提出,宇宙其實存在於一個超大型黑洞的內部,黑洞便是宇宙的出口。
  • 不應該屬於這個宇宙的恆星
    這是一個難以回答的問題,假如HD 140283的年齡高達150億歲,那麼顯然不是我們的大爆炸模型錯了,就是我們對哈勃常數的測定錯了,如果真是這樣的話,那麼這顆恆星只能來自於平行宇宙當然假如真是這樣的話,那就更好玩了,居然還存在平行宇宙,請問入口在哪裡?如何到達那個平行宇宙?估計天文學家會崩潰或者欣喜若狂,沒錯,落差就是那麼大!
  • 有一個宇宙之外的意識在觀察我們?誰來決定我們的存在
    在牛頓的經典物理學中,認為宇宙就像一個上緊了的發條。上帝設置好了一切,安排好了我們的命運,而我們只需要像提線木偶那樣機械地動著就好。 生命從誕生起就賦予了使命,必須走過上帝劃下的道路。人類不需迷茫,只需注意他們在哪兒,然後其他物質在哪兒。
  • 平行宇宙,多重宇宙,我們還存在於另一個世界之中嗎?
    每一個遙遠的宇宙都可能存在不一樣的物理定律。麻省理工學院的Allan Guth構想了「宇宙膨脹」來解釋一些我們的宇宙中存在的宇宙學問題。圖解:從大爆炸形成的宇宙演化圖解(左)。在這幅圖中宇宙以二維呈現,第三維度是時間,向右是時間流動的方向。
  • 為什麼生命的存在是必然的?物理定律支配著一切
    事實是,人類正開始真正理解這些真理,人類不可能從一個好戰的、迷信的靈長目動物種族進化到一個更高意識的共生層次,而不放棄我們頹廢而自我滿足的史前時代陳舊的感性觀念。化學勢是生命存在的原因。理解這一事實意味著科學家們現在能夠從一些小的化學物質中創造生命。