平行宇宙

物理学界尚未证实的假说
平行宇宙(英文名:parallel universes),也被称为多重宇宙(Multiverse),是一种物理学界尚未证实的假说,根据这一假说,在人类的宇宙之外很可能存在其他的、不同宇宙。[7][9]后续的分类中有科学家将“多重宇宙”作为平行宇宙的一个分类(如“多元宇宙”是第三类平行宇宙的描述)。[10][1][8]这些宇宙可能有着不同的物理定律、常数初始条件,甚至是完全不同的维度结构。[1][10]平行宇宙已经出现了许多版本,在宇宙学、量子力学、哲学和科幻文学等领域都有涉及。[4][8]
Multiverse这个名词是由美国哲学家与心理学家威廉·詹姆士(William James)在1895年所提出的。[4]19世纪20年代后期,玻尔(Bohr)和海森堡(Heisenberg)在哥本哈根解释中提出,之所以没有在宏观物体中看到叠加态,是因为测量这些叠加态的时候,它们[tān]缩了;而与之形成鲜明对比的是,休·埃弗雷特(Hugh Everett)在论文中提出了叠加态确实影响着世界。正是休·埃弗雷特提出了在量子物理中一个宇宙可以分裂成并行共存的“多重世界”,提供了另一条途径,他认为不会发生坍缩,宇宙中的每一个事物都以薛定谔方程给出的波动力学方式运动。他提出,人类看到的类似坍缩的现象只不过是因为其本身也是量子世界的一部分,因此也处于不同的叠加态中。埃弗雷特认为,量子理论为现实世界提供了它自己的解释,即宇宙分裂成了多个平行的世界。[6][11]
2003年《科学美国人》中,美国宇宙学家泰格马克(Tegmark)发表了《Parallel Universes》(平行宇宙)一文,探讨了平行宇宙的概念,论证了宇宙是“平行”的结论,并将其分为四个类别。第一类宇宙与我们的宇宙在物理常数上保持一致。第二类宇宙在物理定律上与我们的宇宙相似,但基本物理常数有所区别。第三类宇宙基于量子理论并且这些宇宙可能与第一类或第二类宇宙有关联。第四类宇宙则具有与我们宇宙不同的基本物理定律,其物理定律可能通过M理论来描述,代表了理论上所有可能的宇宙类型。[10][12]

概述

在现代宇宙学框架里,时间和空间是一体的,共同构成了我们的世界,统一称之为时空(space time)。按照宇宙学模型,每一个事件的发生,都必须服从因果律,它会落在时空里的某条世界线上(world line),世界线代表着宇宙就由无数条世界线组成,根据“平行宇宙理论(parallel world theory)”,这样的宇宙可能不只有一个,而是无数个宇宙里面都存在有类似的世界线在有条不紊的运行。[9]