你看不到平行宇宙,所以它就不存在?

2020-12-04 中國科學技術館

(圖片來源:pixabay)

奧地利物理學家兼哲學家Ernst Mach在19世紀晚期否定了原子的存在。

「你有沒有親眼見過呢?」他帶著嘲諷的語氣問支持原子論的人。

今天,許多科學家用類似的嘲諷對待另一個觀點,那就是我們可見的宇宙並不是唯一的存在,而是眾多宇宙中的一個——被稱作多重宇宙的宇宙碳化泡沫中的一個泡泡。

你看不見其他的宇宙,所以這個想法無法被驗證,多重宇宙論反對者指控道。另外用宇宙的多重性來解釋現實違反了奧康姆剃刀原則,這條哲學原則比起複雜解釋更支持簡單解釋。

不過當然,Mach對原子的觀點是錯的。縱觀歷史,那些否認多重宇宙的人也同樣是錯的。事實上,第一對支持多重宇宙的人恰恰也是提出原子概念的那兩個古希臘人。

Leucippus和Democritus相信他們的原子理論需要世界具有無窮性(「世界」於此處為「宇宙」的近義詞)。他們後來的追隨者,Epicurus和Samos同樣宣稱多重世界的事實。

「世界上存在著無窮多個像我們世界這樣的世界,也存在著無窮多個與我們世界不相似的世界,」他斷言道。

然而,亞里斯多德強烈反對,他認為邏輯上來說只存在著一個宇宙。他的觀點一直佔著上風,直到1277年,巴黎主教宣布教亞里斯多德觀點的中世紀學者都會被開除——因為他們否認了上帝任意創造世界的自由。人們爭論了幾個世紀。有的人認為上帝能夠創造更多的宇宙,只不過他沒有那麼做;其他人堅持著現實是由「許多世界」組成的想法。

在16世紀,哥白尼找到了問題的關鍵。拋開亞里斯多德的宇宙(地球在中間,行星在它周圍的球面上運動),哥白尼把太陽放在中心,其他行星(包括地球)在它的軌道上。宇宙變成了太陽系,邊上是一層恆星。

之後很快,英國的Thomas Digges重新把哥白尼的想像圖重新花了一遍,群星分布在遙遠的空間中,而不是在一個固定的球面上。這使天穹中四處散落著多個太陽系的想法成為可能。也許是受Digges影響,喬爾丹諾·布魯諾宣稱上帝存在於「不止一個,而是無數個太陽中;不止在一個地球,一個世界,而是在一百萬,乃至無窮個世界」中。

布魯諾同時期的著名天文學家約翰尼斯·克卜勒不喜歡這個想法。他認為太陽系就是整個宇宙。我們視野外的類同世界是不科學的。「如果它們無法被看到,」克卜勒稱,「那它們就不適用於天文學。」任何視野之外的東西,他堅持到,「都是多餘的形上學」——這個觀點和今天許多人對多重宇宙的態度十分相似。

當然,克卜勒錯了。後來天文望遠鏡發現遠處許多恆星聚集在一個鏡片般的盤上,銀河系(太陽也是其中的一員)。就像哥白尼證明地球是太陽系宇宙的一部分,太陽系也變成了銀河系中許多這樣「宇宙」中的一個。再次的,宇宙被重新定義了——再不是地球周圍的一系列球體,或是繞著太陽的一系列行星,而是被虛空包圍的一圈恆星。

不過在那虛無之中出現了模糊的斑點,叫做星雲。Immanuel Kant和其他人猜測這些斑點其實是星系,只是離我們太遠了——用十九世紀四十年代美國天文學家Ormsby MacKnight Mitchel想出的詞來說就是島嶼宇宙。這個關於多重宇宙的新觀點也遭到了嘲笑。「專業不過關的思想家」才會相信島嶼宇宙呢,天文作家Agnes Clerke在19世紀末宣稱道。這是個已經陷入「被丟棄和幾乎被遺忘境地」的想法。

但再一次的,多重宇宙勝利了。在1924年埃德溫哈勃報告了一些證據,證明那些模糊的星雲,比如說仙女座,確實是像銀河系這樣宏大的島嶼宇宙。哈勃是今天宇宙定義的先驅,宇宙是一個裝著無數星系的時空,並像個泡泡一樣處於持續膨脹狀態。

在二十世紀八十年代,一個關於宇宙形成的新解釋,叫做暴脹宇宙學,用一種新奇的方式重溫了多重宇宙的問題。如果開啟我們宇宙的大爆炸之後是一段時間快速的膨脹(暴脹),那類似的暴脹現象也會在太空的其他地方發生。如果暴脹理論被證明是正確的,那我們的氣泡世界只是許多世界中的一個。

當然,就因為多種宇宙支持者在歷史上一直都是正確的,不意味著他們這次也是正確的。但多重宇宙反對者就因為它無法被測試,就斷定它是錯誤的想法肯定是錯的。多重宇宙理論不是個等待被驗證的理論,而是其他可驗證理論的推測結果。暴脹宇宙學事實上已經通過了許多測試,雖然這還不足以建立它的正確性。

正因如此,其他宇宙未必無法被觀察到。如果另一個氣泡和我們的氣泡相撞,大爆炸後的宇宙背景輻射中也許會留下痕跡。就算沒有這樣直接的證據,它們的存在也許能從間接方法中被推測出來,就像愛因斯坦在1905年通過分析液體中懸浮顆粒的隨機運動證明原子存在一樣。

今天,用掃描隧道顯微鏡成像,原子其實已經「可見」了。但原子並不是在第一次被拍照時才變得真實的,它們從兩千五百年前就已經是合法的科學實體了。多重宇宙成為哲學——科學的爭論話題也有這麼久了。

而對於奧康姆剃刀原則,你可以和14世紀提出這一原則的哲學家奧康姆的威廉本人確認一下。在他的時代,他可是最有激情的多重世界支持者之一。

本文來自:環球科學

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