应该还有第2个宇宙吧
导读：平行宇宙 平行宇宙定义是否有另一个你正在阅读和本文完全一样的一篇文章？那个家伙并非你自己，却生活在一个有着云雾缭绕的高山、一望无际的原野、喧嚣嘈杂的城市，和其它7颗行星一同围绕一颗恒星旋转，并且也叫做“地球”的行星上？他（她）一生的经历和你

平行宇宙

平行宇宙定义

是否有另一个你正在阅读和本文完全一样的一篇文章？那个家伙并非你自己，却生活在一个有着云雾缭绕的高山、一望无际的原野、喧嚣嘈杂的城市，和其它7颗行星一同围绕一颗恒星旋转，并且也叫做“地球”的行星上？他（她）一生的经历和你每秒钟都相同。然而也许她此刻正准备放下这篇文章而你却打算看下去。

这种“分身”的想法听起来奇怪而又难以置信，但似乎我们不得不接受它，因为它已为各种天文观测的结果所支持。如今更流行同时也最简单的宇宙模型指出，离我们大约10^(10^28)米外之处存在一个和我们的银河一模一样的星系，而那其中正有个一模一样的你。虽然这距离大得超乎人们的想象，却毫不影响你的“分身”存在的真实性。该想法最初起源于很简单的“自然可能性”而非现代物理所假设：宇宙在尺寸上无限大（或者至少足够大），并且象天文观测指出的那样－－均匀的分布着物质。既然如此，按照统计学规律便可以断定，所有的事件（无论多么相似或者相同）都会发生无数次：会有无数个孕育人类的星球，它们之中会有和你一摸一样的人－－一模一样的长相、名字、记忆甚至和你一模一样的动作、选择－－这样的人还不止一个，确切的说，是无穷多个。

最新的宇宙学观测表明，平行宇宙的概念并非一种比喻。空间似乎是无限的。如果真是这样，一切可能会发生的事情必然会发生，不管这些事有多荒唐。在比我们天文观测能企及范围远得多的地方，有和我们一模一样的宇宙。天文学家甚至计算出它们距地球的平均距离。

你很可能永远见不到你的“影子”们。你能观测到的最远距离也就是自大爆炸以来光所行进的最远距离：大约140亿光年，即4X10^26米－－该距离为半径的球体正好定义了我们可观测视界的大小，或者简单地说，宇宙的大小，又叫做哈勃体积。同样的，另一个你所在的宇宙也是个同样大小的球体。以上便是对“平行宇宙”最直观的解释。每个宇宙都是更大的“多重宇宙”的一小部分。

平行宇宙层次

对“宇宙”的如此定义，人们也许会认为这只是种形而上学的方式罢了。然则物理学和形而上学的区别在于该理论是否能通过实验来测试，而不是它看起来是否怪异或者包含难以察觉的东西。多年来，物理学前沿不断扩张，吸收融合了许多抽象的（甚至一度是形而上学的）概念，比如球形的地球、看不见的电磁场、时间在高速下流动减慢、量子重叠、空间弯曲、黑洞等等。近几年来“多重宇宙”的概念也加入了上面的名单，与先前一些经过检验的理论，如相对论和量子力学配合起来，并且至少达到了一个经验主义科学理论的基本标准：作出预言。当然作出的论断也可能是错误的。科学家们迄今讨论过多达4种类型独立的平行宇宙。现在关键的已不是多重宇宙是否存在的问题了，而是它们到底有多少个层次。

之一层次：视界之外

所有的平行宇宙组成之一层多重宇宙。－－这是争论最少的一层。所有人都接受这样一个事实：虽然我们此时此刻看不见另一个自己，但换一个地方或者简单地在原地等上足够长的时间以后就能观察到了。就像观察海平面以外驶来的船只－－观察视界之外物体的情形与此类似。随着光的飞行，可观察的宇宙半径每年都扩大一光年，因此只需要坐在那里等着瞧。当然，你多半等不到另一个宇宙的另一个你发出的光线传到这里那天，但从理论上讲，如果宇宙扩张的理论站得住脚的话，你的后代就有可能用超级望远镜看到它们。

怎么样，之一层多重宇宙的概念听起来平平无奇？空间不都是无限的么？谁能想象某处插着块牌子，上书“空间到此结束，当心下面的沟”？如果是这样，每个人都会本能的置疑：尽头的“外面”是什么？实际上，爱因斯坦的重力场理论偏偏把我们的直觉变成了问题。空间有可能不是无限，只要它具有某种程度的弯曲或者并非我们直觉中的拓扑结构（即具有相互联络的结构）。

一个球形、炸面圈形或者圆号形的宇宙都可能大小有限，却无边界。对宇宙微波背景辐射的观测可以用来测定这些假设。见另一篇文章《宇宙是有限的吗？》by Jean-Pierre Luminet, Glenn D Starkman and Jeffrey R Weeks； Scientific American, April 1999然而，迄今为止的观察结果似乎背逆了它们。无尽宇宙的模型才和观测数据符合，外带强烈的限制条件。

另一种可能是：空间本身无限，但所有物质被限制在我们周围一个有限区域内－－曾经流行的“岛状宇宙”模型。该模型不同之处在于，在大尺度下物质分布会呈现分形图案，而且会不断耗散殆尽。这种情形下，之一层多重宇宙里的几乎每个宇宙最终都将变得空空如也，陷入死寂。但是近期关于三维银河分布与微波背景的观测指出物质的组织方式在大尺度上呈现出某种模糊的均匀，在大于10^24米的尺度上便观测不到清晰的细节了。假定这种模式延伸下去，我们可观测宇宙以外的空间也将充满行星、恒星和星系。

有资料支持空间延伸于可观测宇宙之外的理论。WMAP卫星最近测量了微波背景辐射的波动(左图)。最强烈的振幅超过了05开，暗示着空间非常之大，甚至可能无穷(中图)。另外，WMAP和2dF星系红移探测器发现在非常大的尺度下，空间均匀分布着物质

生活在之一层多重宇宙不同平行宇宙中的观察者们将察觉到与我们相同的物理定律，但初始条件有所不同。根据当前理论，大爆炸早期的一瞬间物质按一定的随机度被抛出，此过程包含了物质分布的一切可能性，每种可能性都不为0。宇宙学家们假定我们所在的当初有着近似均匀物质分布和初始波动状态（100，000可能性中的一种）的宇宙，是一个相当典型的（至少在所有产生了观察者的平行宇宙中很典型）个体。那么距你最近的和你一模一样那个人将远在10^(10^28)米之外；而在10^(10^92)米外才会有一个半径100光年的区域，它里面的一切与我们居住的空间丝毫不差，也就是说未来100年内我们世界所发生的每件事都会在该区域完全再现；而至少10^(10^118)米之外该区域才会增大到哈勃体积那么大，换句话说才会有一个和我们一模一样的宇宙。

上面的估计还算极端保守的，它仅仅穷举了一个温度在10^8开以下、大小为一个哈勃体积的空间的所有量子状态。其中一个计算步骤是这样：在那温度下一个哈勃体积的空间最多能容纳多少质子？答案是10^118个。每个质子可能存在，也可能不存在，也就是总共2^(10^118)个可能的状态。现在只需要一个能装下2^(10^118)个哈勃空间的盒子便用光所有可能性。如果盒子更大些－－比如边长10^(10^118)米的盒子－－根据抽屉原理，质子的排列方式必然会重复。当然，宇宙不只有质子，也不止两种量子状态，但可用与此类似的 *** 估算出宇宙所能容纳的信息总量。

与我们宇宙一模一样的另一个宇宙的平均距离，距你最近那个“分身”没准并不象理论计算的那么远，也许要近得多。因为物质的组织方式还要受其他物理规律制约。给定一些诸如行星的形成过程、化学方程式等规律，天文学家们怀疑仅在我们的哈勃体积内就存在至少10^20个有人类居住的行星；其中一些可能和地球十分相像。

之一层多重宇宙的框架通常被用来评估现代宇宙学的理论，虽然该过程很少被清晰地表达。举例来说，考察我们的宇宙学家如何通过微波背景来试图得出“球形空间”的宇宙几何图。随着空间曲率半径的不同，那些“热区域”和“冷区域”在宇宙微波背景图上的大小会呈现某种特征；而观测到的区域表明曲率太小不足以形成球形的封闭空间。然而，保持统计学上的严格是非常重要的事。每个哈勃空间的这些区域的平均大小完全是随机的。因此有可能是宇宙在愚弄我们－－并非空间曲率不足以形成封闭球形使得观测到的区域偏小，而恰巧因为我们宇宙的平均区域天生就比别的来的小。所以当宇宙学家们信誓旦旦保证他们的球状空间模型有999%可信度的时候，他们的真正意思是我们那个宇宙是如此地不合群，以至1000个哈勃体积之中才会出一个象那样的。

这堂课的重点是：即使我们没法观测其他宇宙，多重宇宙理论依然可以被实践验证。关键在于预言之一层多重宇宙中各个平行宇宙的共性并指出其概率分布－－也就是数学家所谓的“度量”。我们的宇宙应当是那些“出现可能性更大的宇宙”中的一个。否则－－我们很不幸地生活在一个不大可能的宇宙中－－那么先前假设的理论就有 *** 烦了。如我们接下来要讨论的那样，如何解决这度量上的问题将会变得相当有挑战性。

第二层次：膨胀后留下的气泡

如果之一层多重宇宙的概念不太好消化，那么试着想象下一个拥有无穷组之一层多重宇宙的结构：组与组之间相互独立，甚至有着互不相同的时空维度和物理常量。这些组构成了第二层多重宇宙－－被称为“无序的持续膨胀”的现 *** 论预言了它们。

“膨胀”作为大爆炸理论的必然延伸，与该理论的许多其他推论联系紧密。比如我们的宇宙为何如此之大而又如此的规整，光滑和平坦？答案是“空间经历了一个快速的拉伸过程”，它不仅能解释上面的问题，还能阐释宇宙的许多其他属性。见《膨胀的宇宙》 by Alan H Guth and Paul J Steinhard； Scientific American, May 1984； 《自我繁殖的膨胀宇宙》 by Andrei Linde, November 1994 “膨胀”理论不仅为基本粒子的许多理论所语言，而且被许多观测证实。“无序的持续”指的是在更大尺度上的行为。作为一个整体的空间正在被拉伸并将永远持续下去。然而某些特定区域却停止拉神，由此产生了独立的“气泡”，好像膨胀的烤面包内部的气泡一样。这种气泡有无数个。它们每个都是之一层多重宇宙：在尺寸上无限而且充满因能量场涨落而析出的物质。

对地球来说，另一个气泡在无限遥远之外，远到即使你以光速前进也永远无法到达。因为地球和“另一个气泡”之间的那片空间拉伸的速度远比你行进的速度快。如果另一个气泡中存在另一个你，即便你的后代也永远别想观察到他。基于同样的原因，即空间在加速扩张，观察结果令人沮丧的指出：即便是之一层多重空间中的另一个自己也将看不到了。

第二层多重宇宙与之一层的区别非常之大。各个气泡之间不仅初始条件不同，在表观面貌上也有天壤之别。当今物理学主流观点认为诸如时空的维度、基本粒子的特性还有许许多多所谓的物理常量并非基本物理规律的一部分，而仅是一种被称作“对称性破坏”过程的结果而已。举例言之，理论物理学家认为我们的宇宙曾一度由9个相互平等的维度组成。在宇宙早期历史中，只有其中3个维度参与空间拉神，形成我们现在观察到的三维宇宙。其余6个维度现在观察不到了，因为它们被卷曲在非常微小的尺度中，而且所有的物质都分布在这三个充分拉伸过的维度“表面”上（对9维来说，三维就是一个面而已，或者叫一层“膜”）。

我们生活在3+1维时空之中，对此我们并不特别意外。当描述自然的偏微分方程是椭圆或者超双曲线方程时，也就是空间或者时间其中之一是0维或同时多维，对观测者来说，宇宙不可能预测(紫色和绿色部分)。其余情况下(双曲线方程)，若n>3，原子无法稳定存在，n<3，复杂度太低以至于无法产生自我意识的观测者(没有引力，拓扑结构也成问题)。

由此，我们称空间的对称性被破坏了。量子波的不确定性会导致不同的气泡在膨胀过程中以不同的方式破坏平衡。而结果将会千奇百怪。其中一些可能伸展成4维空间；另一些可能只形成两代夸克而不是我们熟知的三代；还有些它们的宇宙基本物理常数可能比我们的宇宙大。

产生第二层多重宇宙的另一条路是经历宇宙从创生到毁灭的完整周期。科学史上，该理论由一位叫Richard C的物理学家于二十世纪30年代提出，最近普林斯顿大学的Paul J Steinhardt和剑桥大学的Neil Turok两位科学家对此作了详尽阐述。Steinhardt和Turok 提出了一个“次级三维膜”的模型，它与我们的空间相当接近，只是在更高维度上有一些平移。see ‘Been There, Done That,‘ by George Musser； News Scan, Scientific American, March 2002该平行宇宙并非真正意义上的独立宇宙，但宇宙作为一个整体－－过去、现在和未来－－却形成了多重宇宙，并且可以证明它包含的多样性恰似无序膨胀宇宙所包含的。此外，沃特卢的物理学家Lee Smolin还提出了另一种与第二层多重宇宙有着相似多样性的理论，该理论中宇宙通过黑洞创生和变异而非通过膜物理学。

尽管我们没法与其他第二层多重宇宙之中的事物相互作用，宇宙学家仍能间接地指出它们的存在。因为他们的存在可以用来很好地解释我们宇宙的偶然性。做一个类比：设想你走进一座旅馆，发现了一个房间门牌号码是1967，正是你出生那年。多么巧合呀，在那瞬间你惊叹到。不过你随即反应过来，这完全不算什么巧合。整个旅馆有成百上千的房间，其中有一个和你生日相同很正常。然而你若看见的是另一个与你毫无干系的数字，便不会引发上面的思考。这说明什么问题呢？即便对旅馆一无所知，你也可以用上面的 *** 来解释很多偶然现象。

让我们举个更切题的例子：考察太阳的质量。太阳的质量决定它的光度（即辐射的总量）。通过基本物理运算我们可知只有当太阳的质量在16X10^30～24X10^30千克这么个狭窄范围内，地球才可能适合生命居住。否则地球将比金星还热，或者比火星还冷。而太阳的质量正好是20X10^30千克。乍看之下，太阳质量是种惊人的幸运与巧合。绝大多数恒星的质量随机分布于10^29～10^32千克的巨大范围内，因此若太阳出生时也随机决定质量的话，落在合适范围的机会将微乎其微。然而有了旅馆的经验，我们便明白这种表面的偶然实为大系统中（在这个例子里是许多太阳系）的必然选择结果（因为我们在这里，所以太阳的质量不得不如此）。这种与观测者密切相关的选择称为“人择原理”。虽然可想而知它引发过多么大的争论，物理学家们还是广泛接收了这一事实：验证基础理论的时候无法忽略这种选择效应。

适用于旅馆房间的原理同样适用于平行宇宙。有趣的是：我们的宇宙在对称性被打破的时候，所有的（至少绝大部分）属性都被“调整”得恰到好处，如果对这些属性作哪怕极其微小的改变，整个宇宙就会面目全非－－没有任何生物可以存在于其中。如果质子的质量增加02%，它们立即衰变成中子，原子也就无法稳定的存在。如果电磁力减小4%，便不会有氢，也就不会有恒星。如果弱相互作用再弱一些，氢同样无法形成；相反如果它们更强些，那些超新星将无法向星际散播重元素离子。如果宇宙的常数更大一些，它将在形成星系之前就把自己炸得四分五裂。

虽然“宇宙到底被调节得多好”尚无定论，但上面举的每一个例子都暗示着存在许许多多包含每一种可能的调节状态的平行宇宙。see ‘Exploring Our Universe and Others,‘ by Martin Rees； Scientific American, December 1999第二层多重宇宙预示着物理学家们不可能测定那些常数的理论值。他们只能计算出期望值的概率分布，在选择效应纳入考虑之后。

第三层次：量子平行世界

之一层和第二层多重宇宙预示的平行世界相隔如此之遥远，超出了天文学家企及的范围。但下一层多重宇宙却就在你我身边。它直接源于著名的、备受争议的量子力学解释－－任何随机量子过程都导致宇宙分裂成多个，每种可能性一个。

量子平行宇宙。当你掷骰子，它看起会随机得到一个特定的结果。然而量子力学指出，那一瞬间你实际上掷出了每一个状态，骰子在不同的宇宙中停在不同的点数。其中一个宇宙里，你掷出了1，另一个宇宙里你掷出了2……。然而我们仅能看到全部真实的一小部分－－其中一个宇宙。

20世纪早些年，量子力学理论在解释原子层面现象方面的成功掀起了物理学革命。在原子领域下，物质运动不再遵守经典的牛顿力学规律。在量子理论解释它们取得瞩目成功的同时却引发了爆炸性激烈的争论。它到底意味着什么？量子理论指出宇宙并不像经典理论描述的那样，决定宇宙状态的是所有粒子的位置和速度，而是一种叫作波函数的数学对象。根据薛定鄂方程，该状态按照数学家称之为“统一性”的方式随时间演化，意味着波函数在一个被称为“希尔伯特空间”的无穷维度空间中演化。尽管多数时候量子力学被描述成随机和不确定，波函数本身的演化方式却是完全确定，没有丝毫随机性可言的。

关键问题是如何将波函数与我们观测到的东西联系起来。许多合理的波函数都导致看似荒谬不合逻辑的状态，比如那只在所谓的量子叠加下同时处于死和活两种状态的猫。为了解释这种怪异情形，在20实际20年代，物理学家们做了一种假设：当有人试图观察时，波函数立即“坍塌”成经典理论中的某种确定状态。这个附加假设能够解决观测发现的问题，然而却把原本优雅和谐统一的理论变得七拼八凑，失去统一性。随机性的本质通常归咎于量子力学本身就是这些不顺眼假设的结果。

许多年过去了，物理学家们逐渐抛弃了这种假设，转而开始接受普林斯顿大学毕业生Hugh Everett在1957年提出的一种观点。他指出“波函数坍塌”的假设完全是多余的。纯粹的量子理论实际上并不产生任何矛盾。它预示着这样一种情形：一个现实状态会逐渐分裂成许多重叠的现实状态，观测者在分裂过程中的主观体验仅仅是经历完成了一个可能性恰好等于以前“波函数坍塌假设结果”的轻微的随机事件。这种重叠的传统世界就是第三层多重宇宙。

四十多年来，物理界为是否接受Everett的平行世界犹豫不决，数度反复。但如果我们将之区分成不同视点分别来看待，就会更容易理解。研究它数学方程的物理学家们站在外部的视点，好像飞在空中的鸟审视地面；而生活在方程所描述世界里的观测者则站在内部的视点，就好比被鸟俯瞰的一只青蛙。

在鸟看来，整个第三层多重宇宙非常简单。只用一个平滑演化的、确定的波函数就能就能描绘它而不引发任何分裂或平行。被这个演化的波函数描绘的抽象量子世界内部却包含了大量平行的经典世界。它们一刻不停的分裂、合并，如同经典理论无法描述的一堆量子现象。在青蛙看来，观察者感知的只有全部真相的一小部分。它们能观测到自己所在那个之一层宇宙，但是一种模仿波函数坍塌效果而又保留统一性、被称为“去相干”的作用却阻碍他们观测到与之平行的其他宇宙。

每当观测者被问及一个问题、做一个决定或是回答一个问题，他大脑里的量子作用就导致复合的结果，诸如“继续读这篇文章”和“放弃阅读本文”。在鸟看来，“作出决定”这个行为导致该人分裂成两个，一个继续读文章而另一个做别的去了。而在青蛙看来，该人的两个分身都没有意识到彼此的存在，它们对刚才分裂的感知仅仅是经历了个轻微的随机事件。他们只知道“自己”做了什么决定，而不知道同时还有一个“他”做了不同的决定。

尽管听起来很奇怪，这种事情同样发生在前面讲过的之一层多重宇宙中。显然，你刚作出了“继续阅读本文”的决定，然而在很远很远的另一个银河系中的另一个你在读过之一段之后就放下了杂志。之一层宇宙和第三层宇宙唯一的区别就是“另一个你”身处何处。之一层宇宙中，他位于距你很远之处－－通常维度空间概念上的“远”。第三层宇宙中，你的分身住在另一个量子分支中，被一个维度无限的希尔伯特空间分隔开来。

第三层多重宇宙的存在基于一个至关重要的假设：波函数随时间演化的统一。所幸迄今为止的实验都不曾与统一性假设背离。在过去几十年里我们在各种更大的系统中证实了统一性的存在：包括碳-60布基球和长达数公里的光纤中。理论反面，统一性也被“去相干”作用的发现所支持。see ‘100 Years of Quantum Mysteries,‘ by Max Tegmark and John Archibald Wheeler； Scientific American, February 2001只有一些量子引力方面的理论物理学家对统一性提出置疑，其中一个观点是蒸发中的黑洞有可能破坏统一性，应该是个非统一性过程。但最近一项被叫做“AdS/CFT一致”的弦理论方面的研究成果暗示：量子引力领域也具有统一性，黑洞并不抹消信息，而是把它们传送到了别处。

如果物理学是统一的，那么大爆炸早期量子波动是如何运作的那幅标准图画将不得不改写。它们并非随机产生某个初始条件，而是产生重叠在一起的所有可能的初始条件，同时存在。然后，“去相干”作用保证它们在各自的量子分支里像传统理论那样演化下去。这就是关键之处：一个哈勃体积内不同量子分支（即第三层多重宇宙）演化出的分布结果与不同哈勃体积内同一个量子分支（即之一层多重宇宙）演化出的分布结果是毫无区别的。量子波动的该性质在统计力学中被称为“遍历性”。

同样的原理也可以适用在第二层多重宇宙。破坏对称性的过程并不只产生一个独一无二的结果，而是所有可能结果的叠加。这些结果之后按自己的方向发展。因此如果在第三层多重宇宙的量子分支中物理常数、时空维度等各不相同的话，那些第二层平行宇宙同样也将各不相同。

换句话说，第三层多重宇宙并没有在之一层和第二层上增加任何新东西，只是它们更加难以区分的复制品罢了－－同样的老故事在不同量子分支的平行宇宙间一遍遍上演。对Everett理论一度激烈的怀疑便在大家发现它和其他争议较少的理论实质相同之后销声匿迹了。

毫无疑问，这种联系是相当深层次的，物理学家们的研究也才处于刚刚起步阶段。例如，考察那个长久以来的问题：随着时间流逝，宇宙的数目会以指数方式暴涨吗？答案是令人惊讶的“不”。在鸟看来，全部世界就是由单个波函数描述的东西；在青蛙看来，宇宙个数不会超过特定时刻所有可区别状态的总数－－也即是包含不同状态的哈勃体积的总数。诸如行星运动到新位置、和某人结婚或是别的什么，这些都是新状态。在10^8开温度以下，这些量子状态的总数大约是10^(10^118)个，即最多这么多个平行宇宙。这是个庞大的数目，却很有限。

从青蛙的视点看，波函数的演化相当于从这10^(10^118)个宇宙中的一个跳到另一个。现在你正处在宇宙A－－此时此刻你正在读这句话的宇宙里。现在你跳到宇宙B－－你正在阅读另一句话那个宇宙里。宇宙B存在一个与宇宙A一摸一样的观测者，仅多了几秒中额外记忆。全部可能状态存在于每一个瞬间。因此“时间流逝”很可能就是这些状态之间的转换过程－－最初在Greg Egan在1994所著的科幻小说[Permutation City]中提出的想法，而后被牛津大学的物理学家David Deutsch和自由物理学家Julian Barbour等人发展开来。

第四层次：其他数学界构

虽然在之一、第二和第三层多重宇宙中初始条件、物理常数可能各不相同，但支配自然的基础法则是相同的。为什么要到此为止？为何不让这些基础法则也多样化？来个只遵守经典物理定律，让量子效应见鬼去的宇宙如何？想象一个时间像计算机一样一段一段离散地流逝，而非现在那样连续地流逝的宇宙？再想象一个简单的空心十二面体宇宙？在第四层多重宇宙里，所有这些形态都存在。

平行宇宙的终极分类，第四层。包含了所有可能的宇宙。宇宙之间的差异不仅在表现物理位置、属性或者量子状态，还可能是基本物理规律。它们在理论上几乎就是不能被观测的，我们能做的只有抽象思考。该模型解决了物理学中的很多基础问题。

为什么说上述的多重宇宙并非无稽之谈？理由之一就是抽象推理和实际观测结果间存在着密不可分的联系。数学方程式，或者更一般地，数字、矢量、几何图形等数学结构能以难以置信的逼真程度描述我们的宇宙。1959年的一次著名讲座上，物理学家Eugene P Wigner阐述了“为何数学对自然科学的帮助大得神乎其神？”反言之，数学对它们（自然科学）有着可怕的真实感。数学结构能成为基于客观事实的主要标准：不管谁学到的都是完全一样的东西。如果一个数学定理成立的话，不管一个人，一台计算机还是一只高智力的海豚都同样认为它成立。即便外星文明也会发现和我们一摸一样的数学界构。从而，数学家们向来认为是他们“发现”了某种数学结构，而不是“发明”了它。

关于如何理解数学与物理之间的关系，有两个长存已久并且完全对立的模型。两种分歧的形成要追溯到柏拉图和亚里斯多德。“亚里斯多德”模型认为，物理现实才是世界的本源，而数学工具仅仅是一种有用的、对物理现实的近似。“柏拉图”模型认为，纯粹的数学结构才是真正的“真实”，所有的观测者都只能对之作不完美的感知。换句话说，两种模型的根本分歧是：哪一个才是基础，物理还是数学？或者说站在青蛙视点的观测者，还是站在鸟视点的物理规律？“亚里斯多德”模型倾向于前者，“柏拉图”模型倾向于后者。

在我们很小很小，甚至尚未听说过数学这个词以前，我们都先天接受“亚里斯多德”模型。而“柏拉图”模型则来自于后天体验。现 *** 论物理学家倾向于柏拉图派，他们怀疑为何数学能如此完美的描述宇宙乃是因为宇宙生来就是数学性的。这样，所有的物理都归结于一个根本的数学问题：一个拥有无穷知识与资源的数学家理论上能从鸟视点计算出青蛙的视点－－也就是说，为任何一个有自我意识的观测者计算出他所观测的宇宙有些什么东西、它将发明何种语言来向它的同类描述它看到的一切。

宇宙的数学结构是抽象、永恒的实体，独立于时空之外。如果把历史比作一段录像，数学结构不是其中一桢画面，而是整个录像带。试设想一个由四处运动的点状粒子构成的三维世界。在四维时空－－也就是鸟的视点－－看来，世界类似一锅缠绕纠结的意大利面条。如果青蛙观测到一个总是拥有恒定速率，方向的粒子，那么鸟就直接看到它的整个生命周期－－一根长

不知你有没有思考过这样一个问题,在我们所处世界的另一端,很有可能还存在着N个一模一样的你,但却完全是N种截然不同的命运

这就是要讲的,平行宇宙。

还要从1954年说起,在当时,一位名叫埃弗里特的普林斯顿大学研究生,首次提出了多世界诠释,他认为,我们所生存的宇宙并不是唯一的,在太空中还存在着一个或者多个,从某个宇宙分离出来的新宇宙,它们都拥有着同样的名称与资源条件,但发展轨迹却完全不同。

可能一个人在该宇宙中的生活,是三点一线,累死累活的加班,而在另一个平行宇宙中,却是一个腰缠万贯,名利双收的富豪。

假设你来到了一个十字路口,分别可以选择向右或者向左走,但根据平行宇宙理论,不管你选择哪个方向,当前的宇宙都会产生两个不同的结果,我们每个人其实都生活在,无数宇宙的多元宇宙中。

并且,每个人都有完整的副本,在美国科幻**《彗星来的那夜》中,导演和编剧用了1年多的时间,来设置了一个关于平行宇宙的迷宫故事,不少影迷声称自己看了十几遍,甚至几十遍,都无法完全搞懂其中的真正含义。

影片一开始,一颗彗星划过了天空,群朋友刚巧在家中聚会,几个人在房间里进行着枯燥的对话,甚至还聊起了薛定谔的猫,很多人都认为这部**的开头,非常无聊,但其实,就是在这前10分钟,却隐藏着影片中的重大伏笔、

比如红衣女的酒杯发生了多次变化,聊天的时候是普通的高脚杯,等到干杯的时候,却变成了圆锥形的杯子

从理论上来讲,不同平行宇宙之间应该是完全独立,并且没有任何关联的,而这部影片一开始,便在各平行宇宙之间任意切换,这便涉及到了相干与退相干效应,

对于相干,往往从波的性质方面去解释,但在这里,我们只需要按照字面意思理解即可,影片中的相干也就是相互干涉,相互干扰的意思,而退相干自然就是互不干涉,互不干扰

这样就会迫使各平行宇宙之间没有关联,各自独立发展,不过在此影片中,正是由于这颗慧星的神秘力量,才导致了平行宇宙之间没有发生退相干,而是出现了相干效应,并导致各平行宇宙中的人物,重叠在一起,进而才发生了接下来一系列可怕的事情

但庆幸的是,女主通过巧妙的推理与观察,发现了平行世界中的秘密,于是她决定在天亮之前,选择一个相对安逸的世界,来度过自己接下来的几十年人生,所以她残忍地杀害了另一个平行世界中的自己,最终在一觉醒来之后,到达了那个没有人性纠葛的全新时空

这部**通过平行宇宙的相关手法,不仅为观众展示了其蕴含的科学理论,而且还从侧面反映出了,人性中最黑暗,最真实的一面,不过,平行宇宙依然只是科学家们的一个假说,还并不完备,倘若在未来的某一天,当人类真正有能力找到足够的证据,去证明了平行宇宙的存在,关于当今物理学的一切、,都会被重新推翻。

话说胡八一等人，千辛万苦终于找到了位于精绝古城之下的地下宫殿，地下宫殿依靠兹独暗河而建，胡八一结合天星风水秘术，认为精绝女王的陵墓必定建于地下宫殿之中。

“我一直都以为，鬼洞族所谓的鬼洞，可能是某种抽象的概念，就像是一种图腾崇拜，没想到，这地下宫殿，竟然真的有这么个无底鬼洞，看来鬼洞一族也是因此得名啊”陈教授感慨道。此刻，一行人眼前，惊现一个大黑洞，直径达数百米，深度更是望不到底。胡八一朝鬼洞中扔了一个燃烧棒，只见光亮愈来愈小，可就是不见洞底。

“胖子，咱俩爷们这么抱着不合适吧”其他人从鬼洞中收回视线，只见胖子拽着胡八一的胳膊，整个人好像都站不稳似得。眼见大家奇怪的目光，胡八一也是略显尴尬。

“大家见笑了，胖子他恐高，老毛病了”

“小胡同志，如今，我们发现鬼洞确实存在，结合之前我们在宫殿中看到的笔画，我猜测，这个鬼洞，很可能连接着某个虚数空间，甚至鬼洞一族很可能就来自这个空间”

“教授，啥叫虚数空间啊”胖子问到

“这么说吧，我们所处的空间可以称之为实数空间，那就有对应的虚数空间，而且虚数空间很多常识可能与现实世界完全不同，由于具有不确定性，虚数空间如果存在智慧生命的话，他们很可能拥有一些不可思议的能力，我们之前看到的壁画，精绝女王惩罚那些不听话的奴隶，利用她的瞳力将人消失，这更是印证了这一论据的可能性啊”

“不懂，还是不懂”胖子挠挠头道

“简单的说，就是我们的世界，猪是肯定不会飞的，没准虚数空间的猪就会飞，教授你说这么理解对不对”胡八一说到。

“哈哈，小胡同志倒是理解的满生动的啊”陈教授笑到。

“猪会飞还，你咋不上天呢”胖子耻笑道

“陈教授分析的可能性确实存在，无论是精绝女王的三只眼，还是瞳术，都太过奇艺，如果鬼洞一族来自于神秘的虚数空间，一切都可以说的通了”赛睿杨在一旁说到，说着，自己慢慢的走近鬼洞。望着深不见底洞口

“而且，在理论上，我们现实世界的一个点，在虚数空间中可能是无限大的，你们看，这鬼洞根本看不到尽头，也许这个鬼洞就是虚数空间的一个破口，因为我们所处的这个点，又因为破口，所以我们看到了这个无限大的鬼洞”

“不错，虚数空间的存在本来科学界就没有定论，而且其物理定律很可能都与现实世界相违背，时间也变得没有确定性”陈教授赞同道。

“时间都变得不具有确定性，这是什么意思？”胡八一问到

“简单的说，就是你将一个杯子摔在地上，随着时间的推移，我们都知道杯子肯定会碎掉，但在虚数空间，由于时间变得不确定，杯子可能没有落地又飞回手里，也可能摔在地上摔碎了又又合在一起，总之，时间的发展变得无法预料了”

“呵呵，这还不乱了套了”胖子说到。

胡八一走到塞润杨旁边，也望向洞底，漆黑一片。

“这么奇妙的世界，要是能见识一番，也不枉此生了啊”

“这还不简单”话音刚落，胡八一就感觉背后有人推了自己一把，在掉落下去的时候，胡八一扭头看去，推自己的，正是塞润杨，情急之中，胡八一来不及想为什么，他随手用力挂在了岩壁之上。好险，没有掉下去。

“老胡，你没事吧，快把手给我”上面的塞润杨一脸焦急。他奶奶的，这外国娘们可真会演戏。胡八一又怎会将自己的性命交给她。

“胖子，胖子，还不伸把手，再晚你胡哥就要牺牲了”胡八一高喊到。

众人合力将胡八一拉了上来，胡八一刚站稳脚跟，就举起手机的机枪瞄向塞润杨。

“杨**，我胡八一自问这一路上兢兢业业，保护大家安全，似乎没有做什么对不起杨**的事情，为什么杨**要杀掉我”

“老胡，你说什么呢？”塞润杨一脸疑惑委屈。

“是啊，老胡，你是不是吓傻了”胖子靠近胡八一说到。

“刚才她推我，你没看到吗？”

“老胡，你真傻了？，刚才就你自己站在洞口，突然就掉下去了，我还以为你玩蹦极呢”

“你是说，刚才我自己跳下去的？”

“是啊，当时就你一人在洞口，杨**是之一个冲过去救你的”

“小胡同志，你说你刚才看到是塞润杨推你的？”一旁的陈教授意味深长的问到。

“是啊，我看的清清楚楚”

“老胡，你还是怀疑我了”塞润杨质问道

“平行空间”

“教授，你说什么，什么空间”胡八一疑问道

“大家现在都离那个鬼洞远一点”陈教授突然喊到，大家不知所谓，不过也都乖乖的退后了一段距离。

“到底怎么回事啊？陈教授”胡八一又问到。

“小胡同志，塞润，我刚刚猜测，可能小胡同志看到了平行时空的画面，你们看，假如这个鬼洞真的是个虚数空间，这里的时空很可能出现某种错乱，因为一般情况下，我们是根本看不到虚数空间的，之所以能看到，很可能是这里的时空具有特殊性，在虚数空间的影响下，时间发生不确定性，人很可能会看到平行时空的画面，所以，我让你们走远，是为了防止虚数空间再次影响导致时空错乱，很显然，虚数空间能影响的范围，应该只限于鬼洞附近。”

“我倒是听说过平行时空理论，据说，在量子级别的实验中，一个物质往往在同一时间内存在多重状态。也就是说，就在刚才，另一个时空，还是塞润样把我推进了鬼洞”

“老胡，你！”塞润杨气愤到

“那又不是你，不过是一种可能性罢了”

虚惊一场，大家沿着鬼洞，向精绝女王的古墓继续靠近。

“诶呦，疼死胖爷了，什么东西啊，老胡，你干嘛砸我”胖子突然叫到

“我什么时候砸你了”

“坦白从宽，抗拒从严，你看，这是啥，”胡八一望去，胖子手里拿着一根用过过的燃烧棒，一行人中，只有胡八一身上有这东西。

“这下，你赖不掉了吧，哈哈，你胖爷可不是好糊弄的”

“老胡，跟你说话呢，啥楞什么呢”胖子只见老胡像中了邪似得，只是傻愣愣的盯着自己手里的燃烧棒。

本文人物出自 *** 小说《鬼吹灯》

平行时空征文链接

片名：情书

英文名：Love Letter, The

导演：Dan Curtis

主演：詹尼弗·杰森·利 坎比·斯科特 Daphne Ashbrook 麦拉·卡特 大卫·杜克斯

类型：爱情 奇幻

预告片：

上映：1998年

地区：美国 对白：英语

评分：73/10(343)

颜色：彩色 声音：Stereo

时长：99 分钟

分级：美国：Unrated

本片是坎贝尔史考特与珍妮佛杰森李主演的电视**，剧情架构有点近似多年前轰动一时的《似曾相识》，是一部拍得十分细腻动人的超时空爱情片。剧情描述青年史科蒂柯里甘偶然在一张古董桌中发现了一封在一百多年前写好的情书，被信中传达的情意深深感动，进而对写信的女主人产生一种微妙的情愫。他不顾在现实生活中即将举行的婚礼，用一百多年前的墨水和邮票来响应了那封情书，不料因此产生了一段隔代的恋情。本片获得美国编剧协会的更佳电视编剧奖，导演丹寇蒂斯对浪漫迷离的气氛亦处理得可圈可点。

时空是什么意思

如果按照词典的解释，时空还挺深奥呢：

时空，时间与空间的简略 名词(时间+空间)。

是力学、物理学、天文学和哲学的基本概念。在力学和物理学中，这些概念是从对物体及其运动和相互作用的测量和描述中抽象出来的;涉及物体及运动和相互作用的广延性和持续性。

哲学上，空间和时间的依存关系表达着事物的演化秩序。涉及的发散性概念有周易里的"乾坤"，道家的"道"以及孔孟之道的大成智慧。

时、空都是绝对概念，是存在的基本属性。但其测量数值却是相对于参照系而言的。

"时间"是抽象概念，表达事物的生灭排列。其内涵是无尽永前，其外延是一切事件过程长短和发生顺序的度量。"无尽"指时间没有起始和终结，"永前"指时间的增量总是正数。

"空间"是抽象概念，表达事物的生灭范围。其内涵是无界永在，其外延是一切物件占位大少和相对位置的度量。"无界"指空间里任一点都居中，"永在"指空间永现于当前时刻。

全时空是什么意思

全时空就是无缝隙，无死角，全天候定位系统，室内室外定位领导者！

二次元时空是什么意思

可以理解为动画 动漫 小说里的世界

时空是什么意思

全时空就是无缝隙，无死角，全天候定位系统，室内室外定位领导者！

时空差是什么意思

我用霍金的这个回答,不知可不可以~

第九章 时间箭头

我们在前几章中看到了，长期以来人们关于时间性质的观点是如何变化的。直到本世纪初，人们还相信绝对时间。也就是说，每一事件可由一个称为“时间”的数以唯一的方式来标记，所有好的钟在测量两个事件之间的时间间隔上都是一致的。然而，对于任何正在运动的观察者光速总是一样的这一发现，导致了相对论；而在相对论中，人们必须抛弃存在一个唯一的绝对时间的观念。代之以每个观察者携带的钟所记录的他自己的时间测量——不同观察者携带的钟不必要读数一样。这样，对于进行测量的观察者而言，时间变成一个更主观的概念。

当人们试图统一引力和量子力学时，必须引入“虚”时间的概念。虚时间是不能和空间方向区分的。如果一个人能往北走，他就能转过头并朝南走；同样的，如果一个人能在虚时间里向前走，他应该能够转过来并往后走。这表明在虚时间里，往前和往后之间不可能有重要的差别。另一方面，当人们考察“实”时间时，正如众所周知的，在前进和后退方向存在有非常巨大的差别。这过去和将来之间的差别从何而来？为何我们记住过去而不是将来？

科学定律并不区别过去和将来。更精确地讲，正如前面所解释的，科学定律在称作C、 P和T的联合作用（或对称）下不变。（C是指将反粒子来替代粒子；P的意思是取镜象， 这样左和右就互相交换了；T是指颠倒所有粒子的运动方向，也就是使运动倒退回去。）在所有正常情形下，制约物体行为的科学定律在CP联合对称下不变。换言之，对于其他行星上的居民，若他们是我们的镜像并且由反物质而不是物质构成，则生活会刚好是同样的。

如果科学定律在CP联合对称以及CPT联合对称下都不变，它们也必须在单独的T对称下不变。然而，在日常生活的实时间中，前进和后退的方向之间还是有一个大的差异。想像一杯水从桌子上滑落到地板上被打碎。如果你将其录像，你可以容易地辨别出它是向前进还是向后退。如果将其倒回来，你会看到碎片忽然集中到一起离开地板，并跳回到桌子上形成一个完整的杯子。你可断定录像是在倒放，因为这种行为在日常生活中从未见过。如果这样的事发生，陶瓷业将无生意可做。

为何我们从未看到碎杯子 起来，离开地面并跳回到桌子上，通常的解释是这违背了热力学第二定律所表述的在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之，它是穆菲定律的一种形式：事情总是趋向于越变越糟：桌面上一个完整的杯子是一个高度有序的状态，而地板上破碎的杯子是一个无序的状态。人们很容易从早先桌子上的杯子变成后来地面上的碎杯子，而不是相反。

无序度或熵随着时间增加是一个所谓的时间箭头的例子。时间箭头将过去和将来区别开来，使时间有了方向。至少有三种不同的时间箭头：之一个，是热力学时间箭头，即是在这个时间方向上无序度或熵增加；然后是心理学时间箭头，这就是我们感觉时间流逝的方向，在这个方向上我们可以记忆过去而不是未来；最后，是宇宙学时间箭头，在这个方向上宇宙在膨胀，而不是收缩。

我将在这一章论断，宇宙的无边界条件和弱人择原理一起能解释为何所有的三个箭头指向同一方向。此外，为何必须存在一个定义得很好的时间箭头。我将论证心理学箭头是由热力学箭头所决定，并且这两种箭头必须总是指向相同的方向。如果人们假定宇宙的无边界条件，我们将看到必然会有定义得很好的热力学和宇宙学时间箭头。但对于宇宙的整个历史来说，它们并不总是指向同一方向。然而，我将指出，只有当它们指向一致时，对于能够发问为何无序度在宇宙膨胀的时间方向上增加的智力生命的发展，才有合适的条件。

首先，我要讨论热

穿越时空是什么意思

光在空间中传播时，由于引力的影响，会使光不沿直线传播。这应该就是“穿越时空”的意思。

时空隧道是什么意思？

时空隧道：从一个订间一个地点到另一个时间另一个地点的通道。

古时，有一句得道成仙之语：“洞中方一日，世上已千年。”这句话人们现在认为是一派胡言，但在现实生活中确有其事，这正是当前欧美科学界热衷探索的超自然现象，称之为“时空隧道”。这也证明在中国古代可能已发现“时空隧道”。

全息的时空背景里是什么意思

全息论的核心思想是，宇宙是一个不可分割的、各部分之间紧密关联的整体，任何一个部分都包含整体的信息。宇宙真空的高维隐秩序被激发而展开和投影为三维物质世界的显秩序，而这种物质显秩序又不断卷入为宇宙真空中的隐秩序。用简单的话说，就是我们肉眼直接可见的三维物质世界的独立个体，实际上是更高维整体的一个投映，我们由于不能理解更高维度的整体性而误以为我们所看到的一个个人或物是独立的个体。

全息理论很好地解释了超距作用的原理。为了便于理解，玻姆用“鱼缸里的鱼”来做比喻:在一个长方体玻璃鱼缸中放进一条鱼，两台相互垂直的摄像机"观察"鱼的活动，图象直接在两台电视机上播放出来。在电视机里我们可以看到，"两"条鱼分别作著方向相反、速度相等的游动。如果其中一条鱼的状态改变了，另一条鱼的状态也立即随之改变。玻姆以此展开对超距作用的解释:"两个同谋粒子应当被视为同一六维现实的两个不同的三维投影，在三维空间看来，二者没有相互接触，毫无因果关联;而实际情况是，两个粒子之间相互关联的方式，非常类似于上面所说的鱼的两个电视图像之间相互关联的方式。因此普遍地说，隐秩序必须被扩展到一个高维现实，这个高维原则上是不可分割的整体，其包含整个具有其全部‘场’和‘粒子’的整体宇宙。

总的来说就是我们宇宙所有的时空，场，粒子等等都是同一个高维整体在低维上的不同投影。

平衡时空是什么意思

是现代物理学的一种说法 认为我们的宇宙是存在许多平行着的时空的。说的通俗一点 就是还存在另一个世界 里面的事物都和我们的世界里一样 你在你的世界中选了A路 平行时空里的你却能选B路 事情的发展就会有所不同