科學家在實驗室創造人工宇宙，人類宇宙能被完美模擬嗎？

2020-11-04 寒武紀科學館

宇宙的恆星和行星由元素聚集而成，但是人類不知道這些元素如何聚集成塵埃，充滿宇宙的塵埃和氣體雲又如何形成恆星和行星？更不知道宇宙的未來。但是人類對自身，對宇宙的起源卻充滿了無盡的求知慾望，通過各種方法模擬宇宙和星系的起源。

科學家提出了一種「磁旋轉不穩定性理論（MRI）」解釋星系形成。我們知道每個星系的中央都有一顆旋轉的黑洞，在周圍產生一個漩渦。根據磁旋轉不穩定性理論，湍流的漩渦中等離子體（技術上稱為「凱普勒斯流」）逐漸在吸積盤中變得不穩定，這種不穩定性會導致天體周圍塵埃的角動量在圓盤的內部減小，然後掉入天體，中心天體質量增大。

換句話說就是，和繞行行星不同，密集且擁擠的吸積盤中的物質可能會受到諸如摩擦的作用力，這些力會導致這些盤失去角動量並被吸入其繞轉的物體中。理論上，磁旋轉不穩定性可以使吸積盤，塵埃，氣體和等離子云層圍繞正在生長的恆星和行星以及黑洞周圍旋轉，使其塌陷。

為了驗證這一模型，在美國普林斯頓等離子體物理實驗室中，物理學家模擬了這一理論進行的過程。

這種新穎的裝置旨在重新宇宙塵埃和等離子旋流塌陷形成恆星和行星的過程，它由兩個充滿流體的同心圓柱體組成，它們以不同的速度旋轉。由於內外角動量的不同，會對兩個圓柱之間的物質產生不穩定性，這種不穩定性可能會導致塵埃逐漸散布所謂的角動量，並坍塌進入它們繞行的中央物體中。

雖然試驗可以模擬行星甚至星系的形成，但是，這些力量無法完全說明物質必須在多快的時間內落入更大的物體中？行星和恆星需要在多長的時間尺度上才能形成？不過這也給人類模擬宇宙提供了一種思路。

除此之外，計算機技術高速發展，科學家利用計算機模擬再現了一個又一個現實發生的過程，那麼有一天計算機通過大算法會創造一個和我們所在宇宙一模一樣的宇宙嗎？

在劉慈欣的科幻小說《鏡子》中，科學家在計算機創造了一個和現實世界相差無幾的宇宙，現實的世界完美地被複製，從此人類從黑暗時代邁向了光明時代，每個人的過去未來都被準確無誤的模擬，社會再無犯罪，道德再無敗壞，世界的未來看似一片光明，但是迎接人類卻是滅絕。


如果知道人類的結局，人類的努力還有意義嗎？如果知道人生的結果，人的奮鬥還有意義嗎？

——全文完——

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