美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)(Florida State University)物理學(xué)家Alejandro JenkinsIs等人思考搜尋宇宙生命的問題,不過他們想的可不是“我們的宇宙”里到底有沒有其他生命,而是在“其他宇宙”里有沒有生命?
“多重宇宙(multiverse)”或“平行宇宙(parallel universes)”是個(gè)物理學(xué)假說,認(rèn)為所謂的“宇宙”其實(shí)由許多小宇宙所組成的,我們所處的空間只是其中一個(gè)小宇宙而已。JenkinsIs等人討論所謂的“人擇原則(anthropic principle)”,也就是以物理法則來限制智慧生命可能的型態(tài)。
Jenkins表示:我們在地球上、甚至周遭宇宙中所見的所有事物都與一連串能造就我們存在的狀況有關(guān)。例如:如果各種基本力學(xué)迫使我們宇宙中的物質(zhì)形狀不斷改變,即使改變只有一點(diǎn)點(diǎn),也不可能形成原子或碳元素等;而這些建造生命的基石若無法形成,我們也都將不存在于這個(gè)世間。所以,究竟是如何達(dá)到這個(gè)完美的平衡的?
1980年代發(fā)展出的“宇宙暴漲(cosmic inflation)”理論曾預(yù)測我們的宇宙只是無數(shù)個(gè)宇宙的其中之一。雖然目前已經(jīng)通過天文物理的測量證實(shí)了宇宙暴漲現(xiàn)象確實(shí)存在,但目前并無方法可以偵測其他宇宙。經(jīng)由關(guān)于高能物理等的科學(xué)概念,科學(xué)家認(rèn)為或許每個(gè)小宇宙中的物理交互作用皆互異,所以在我們所處的宇宙中、在我們所處的地球上,就剛好會誕生我們這樣的生命型態(tài),一點(diǎn)都不奇怪。而其他宇宙中,如果沒有電磁力,那么就不會有原子或原子間的化學(xué)鍵;如果沒有重力,物質(zhì)就不會聚集形成行星、恒星和星系等天體。
經(jīng)由上述的思考方式,JenkinsIs等人發(fā)現(xiàn):如果真的有多重宇宙存在,即使其他宇宙與我們的宇宙有所不同,但至少有機(jī)會讓生命生存;只是這種生命看起來是什么樣子,就是另一本故事要講的了。
多重宇宙說是否成立?
美國天文學(xué)家最近提出各種有關(guān)宇宙的現(xiàn)代理論,包括所謂“多重宇宙 (multiverse)”概念,指稱宇宙在第一次“大爆炸”后還在彼此不斷“大爆炸”,形成無數(shù)宇宙。他們說,空間為什么是三度空間,而不是二度空間、十度空間或廿五度空間?光速為什么遠(yuǎn)快于音速?為什么原子遠(yuǎn)小于星球?我們的宇宙為什么這么老?是否還有其他里面一切事務(wù)都跟我們宇宙不同的宇宙?
不過一個(gè)世紀(jì)前,科學(xué)家以為整個(gè)宇宙不過是銀河中數(shù)十億顆星球和星云,但現(xiàn)在的天文學(xué)家認(rèn)為宇宙中有無數(shù)銀河。在若干天文學(xué)家看來,宇宙是以等比級數(shù)無盡的擴(kuò)張,像小宇宙在黑洞中孵化一樣。也有人認(rèn)為宇宙在虛無中漂浮,有時(shí)與第五度空間相撞。美國賓州大學(xué)天文學(xué)家泰馬克說,至少有四種宇宙。英國皇家天文學(xué)會會員芮斯說,研究這些不同的宇宙可以讓人類瞭解自己的宇宙。
根據(jù)天文觀察,無法偵測出的“黑暗能量”占宇宙質(zhì)能的三分之二,約為物質(zhì)的兩倍。但現(xiàn)代量子物理主張?zhí)摕o的空間應(yīng)該充滿至少是宇宙物質(zhì)十的六十次方倍的能量。這是物理學(xué)界難以解釋的最大差。
圣塔巴巴拉加州大學(xué)理論物理研究所的博欽斯基教授最近說,基本弦理論可能有十的六十次方種的解釋,人類今天所存在的宇宙可能是其中一套比較友善的組合。
部分天文學(xué)家認(rèn)為,我們現(xiàn)在可以觀測到的宇宙邊緣雖然有一百四十億光年深,但這只是一連串大爆炸所造成無限大組合的一小部分。他們說,這是麻省理工學(xué)院教授古斯于一九八○年所提出的膨脹論的自然延伸。古斯根據(jù)現(xiàn)代粒子物理理論指出,宇宙在太初時(shí)因?yàn)榭臻g所具有的反引力發(fā)生短暫的超級大爆炸。
古斯和史丹佛大學(xué)的林德、塔虎脫大學(xué)的維倫金、普林斯頓大學(xué)的史坦哈都認(rèn)為,這種膨脹只要開始,就會無限制重復(fù),造成無數(shù)的宇宙。
天文學(xué)家說,我們所瞭解的物理只有四度空間和日常生活中的能量,但在其他的宇宙圈中可能不同。古斯說,膨脹論雖然怪誕,但日益受到天文學(xué)家的支持,而且用以解釋大爆炸和宇宙的形成,不宜輕視。事實(shí)上,很多都是科學(xué)家難以打破的定數(shù),譬如說生命所需要的碳和氫都是“紅矮子”星球氦熔合所造成。
可是根據(jù)維也納科技大學(xué)教授歐本海默最近所提出的研究結(jié)果,只要很小的改變就能阻止這些反應(yīng)發(fā)生,電磁的結(jié)構(gòu)常數(shù)如果大一點(diǎn)或是小一點(diǎn),都可能造成不同的后果。
但我們無法說宇宙之所以有今天的面貌是一連串巧合的結(jié)果。理論物理學(xué)家卡特在一九七四年時(shí)指出,這些巧合并非巧合,而是必然預(yù)設(shè)條件。這構(gòu)成他所謂“人類原則”的基礎(chǔ),大意是說,宇宙是有意無意間為人類而設(shè)計(jì)。許多科學(xué)家都相信這種說法。不過有很多科學(xué)家都被這種說法嚇到,他們認(rèn)為自然一定有一個(gè)合邏輯的解釋,不是機(jī)率或愛因斯坦所說“創(chuàng)造者一時(shí)興起”的產(chǎn)物。
無論如何,人類原則最近越來越被引用,這雖然引發(fā)粒子物理學(xué)界微言,但也反映出多重宇宙概念的興起。華盛大學(xué)教授賀根說,物理學(xué)可以解釋像量子效應(yīng)這些過程。他說,根據(jù)弦理論,人類所瞭解的物理法則是十或十一度空間宇宙間的低能量四度空間經(jīng)驗(yàn)。所以我們所瞭解的基本常數(shù)在別的宇宙圈內(nèi)是不一樣的。
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