宇宙之外是什么?不断膨胀的背后,平行宇宙是否真的存在?
很早的时候就有科学家提出,宇宙如果诞生于一次爆炸,那么宇宙在爆炸之前是什么样的?在从哲学的角度上来看,很是矛盾,以致于后来有了那句很有名的话,也就是没有昨天的今天是不是明天,其实这个问题在今天看来,它已经被石锤过了。宇宙学家们花了2年的时间,仔细的研究了美国航空航天局的卫星探测传回的数据,从而得出了目前最有力的宇宙学理论,即这个偌大的宇宙的确是由大爆炸产生的,而空间由于万有引力的作用,以致于所有的物质之间必需相互影响,这就产生了时间和空间。其实这些问题18世纪的时候也有人想过,德国的天文学家海因里希·威廉·奥尔伯斯就曾提出这样一个悖论,他当时就在想,如果说宇宙是无限的,按理说我们看到的天空就不会是黑漆漆的,因为任何一个方向都有着无限的空间,这些无限的空间里应该充斥着发光的恒星。然而,我们看到的夜空却没有被整个照亮,这样说的话,宇宙也就不可能是无限的。对于这个问题,可能最好的解释就是宇宙的不断膨胀理论了,因为在宇宙膨胀的基础上来说,遥远物体发出的那些光,一旦受到电磁波谱里最靠近边缘波的偏离影响,那时候,它看上去就会显得非常微弱,因此也就很难被发现。虽说奥尔伯斯的这个悖论看起来问题可能不算特别大,但是它的确有助于证实宇宙既不是静态的,也不是无限的论点。事实也道出了这个真相,这些对“宇宙大爆炸”这样的模型来说,是极好的证明。
2009年,那年天文学家们在宇宙遥远的区域里,探索到了一个巨大的、由此前不被人所知的星系构成的星系团,它是由诸多星系构成的庞大“宇宙网”,在茫茫的宇宙中蔓延开来,这一发现也有利于帮助天文学家们了解潜在的宇宙“骨架”。后来,根据宇宙微波背景辐射(CMB),科学家们又得出,在正曲率的情况下,他们画出的三角形的角加起来会超过180度;在负曲率的前提下,绘制出的三角形的角加起来则小于180度;在曲率为零的情况下,画出的三角形的角加起来才会是180度。在实验中,科学家们还发现,来自不同星系的光在很长距离上仍然保持平行。此后,许多CMB观测结果显示,都发现一个震惊的事实,即宇宙是平坦的。这听上去可能很无聊,也会令人感到很困惑,但这其实就是宇宙学家所期望的。如果说宇宙是平面的,这说明平行线会永远保持平行,这是问题的关键。美国劳伦斯伯克利国家实验室物理学分部的大卫·塞拉格尔曾说,他们之所以关心这一点,就是因为宇宙是平坦的,就意味着它可能是无限的且没有尽头,或者说,它会在空间和时间中永远延伸下去,这样的结果可能更支持无限宇宙模型。这么看来,宇宙之外就像人们在翻书般,不仅无限多,而且每一页都会有新事物的存在。那么宇宙外究竟是虚无一片,还是有无限个宇宙呢?
在了解这个问题之前,我们有必要先了解一个令人费解的事实,因为人类渐渐发现,他们观察到的星系,都遵循了一个相同的规则,即离地球越远的星系,就会以更快的速度远离地球,这使得两者之间的距离越来越远。这是哈勃和他的合作者在20世纪20年代发现的,这个发现还让人类学会了绘制宇宙膨胀的蓝图。那宇宙膨胀是什么呢?当我们说“宇宙在膨胀”的时候,我们的意思是在说宇宙空间在膨胀,这就使得人们看到的星系和星系群,它们之间越发的离了。你可以使得拿一个画着很多点点的瘪气球模拟一下,假设气球上的每一个点都代表一个星系,哈勃太空望远镜官方还给出了这样一个形象的比喻,也就是吹起这个气球,这些点彼此之间就会离得越来越远。关于宇宙之外是什么这个问题,我们可以想象一锅烧开了的水,水中会出现无数个气泡,它们会迅速长大,我们可以将每一个气泡视为一个宇宙,每个宇宙泡都有自己独立的时空。它们有不同的物理常数,这些数值都是在泡泡诞生的那一瞬间随机决定的,因此,并非每个宇宙泡泡都能形成恒星或是星系,当然也不是每个宇宙泡泡都会允许生命存在了。
这就不得不提到量子平行宇宙了,想要理解它我们不妨来了解下以下两个实验,一个叫做光的双缝干涉,另一个是薛定谔猫。双缝实验证实了一个问题,即光具有波粒二象性,作为粒子来追踪的时候,它就具有粒子性。作为波来看待的话,它就会存在波长。薛定谔的猫,它是物理学家薛定谔提出的一个思想实验,最初是用来反驳光的波粒二象性。在这个思想实验中,首先将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里,我们知道,镭的衰变存在几率,一旦镭发生衰变,就会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,届时,猫就会死,如果镭不发生衰变的话,猫就能存活。关于光的波粒二象性,有一件事你需要明白,那就是电子也变成了概率,虽说电子无处不在,但它们却无处可寻。直到你观察它,它才会随机出现在一个地方。这种事情颠覆了传统物理学。量子平行宇宙其实是在说,每件事的发生都是可能态的叠加,对这些可能态进行一次观察后,世界就会分裂一次,或者说,我们看到的事件,它们发生在自己世界里的百分率与平行宇宙里的概率之和为1,不过,也有可能宇宙的外面就是“空”,这里什么都没有,甚至连时间和空间都没有。