第11章 国王还活着!
难道所有可能发生的事情都已经发生了、完成了、过去了吗?
——弗里德里希·尼采
卡达克斯
2000年的夏天,我产生了一个最初的想法,此后它经常在我脑中重现,这使我有了一种强烈的与人分享的冲动。如果独自工作,当然功劳都是你一个人的,但是就少了很多与他人合作的乐趣。而且,如果有幸遇到一位出色的合作者,那么你将感受到真正的快乐。幸运的是,当时我的老朋友豪梅·加里加(Jaume Garriga)教授正巧也在城里。和他谈了我的想法之后,我俩一拍即合。
豪梅是一个声音轻柔、安静的人。他的话不多,但会坦率说出自己的想法。那次会面,他只说:“这个想法很有市场价值。”这其实并不是一种肯定,他的意思是,这种想法对大众媒体比对物理学家更有吸引力。不过我可以看出来,豪梅被这种想法迷住了。他当时正准备出发回他位于加泰罗尼亚的老家,但是我们约好,在之后我访问他工作的巴塞罗那大学期间继续讨论。
两个月之后,豪梅与我和我妻子在巴塞罗那机场会面。我们的抵达时间是周末,因此在“正式”访问开始前有两天的空闲时间。我迫不及待地想继续我们的讨论,但是看起来豪梅已经替我把行程安排好了。车从机场驶往高速公路时,豪梅告诉我们,我们正驶向豪梅父亲的农场。他说:“他们正在等我们回去吃饭。”我们驶过蒙特塞拉特山,山峦陡峭,红色的山体拔地而起,向北绵延不断,窗外的景色渐渐变成绿色的小山村。这样过了大约一个小时,我们到达了加里加的家族农场。
不可思议的是,这个家族已经在这片土地上耕作750多年了。他们的房子是一座典型的加泰罗尼亚农舍,看起来像一座小型的堡垒,上面还有一座塔,令人眼前一亮。我完全被它震撼了,早已把物理抛诸脑后。
晚餐在加里加家族用于聚会的宽敞大厅中举行。作为贵宾,我坐在一家之主的豪梅父亲旁边,他讲述了许多在这片土地上发生过的令人着迷的古代历史故事,同时一直为我斟满酒杯。晚饭快结束时,他向大家告辞后走出了大厅。豪梅解释道:“他是要去叫奶牛回家。”奶牛不需要专人看守放牧,它们只需要一声提醒就能自己回家。
晚餐后,豪梅的哥哥带我们爬上蜿蜒的楼梯,来到塔顶。每当出现危险状况,塔就会被用作了望台,守卫发现敌人之后会用火把向邻近农场的了望塔楼发出信号,能一直传到大约5英里(约8千米)外的驻扎在卡尔多纳城堡的公爵驻军眼里。我们从方形小窗向外望去,想看看有没有敌人出现,却发现太阳已经落山了,远处的奶牛正自己从牧场往家走。
第二天早上,我们离开农场,向北面的山里进发,目的地是一座叫作卡达克斯的沿海小村庄,那里是萨尔瓦多·达利的故乡。我妻子对达利的艺术十分着迷,她一直想去看看他度过了大半生的地方。此前我们每次到巴塞罗那,她都想去那里。但是我一到大学,就忙于处理物理学研究和其他同样重要的事情,无法分心,因此一直也没有成行。所以这一次,她说:“我们要在到巴塞罗那之前去卡达克斯。”
蜿蜒的羊肠小道穿过群山,紧贴着险峻的山坡,一路向下延伸到悬崖边,到达布拉瓦海岸的悬崖和幽静的蓝色海湾。我们进入村子时正值午后,地中海明亮的阳光照耀着海湾。粉刷成白色的房子沿着山坡紧紧排列着,错落有致地绵延到水边,山坡上方则是一座简朴又美丽的白色的乡村教堂。
我们对达利故居的造访出了一些意外。出发前的最后一刻,豪梅的妻子朱莉决定带着他们的小女儿克拉拉加入我们。但当我们进入博物馆时,克拉拉开始大声抗拒,所以最后,女士们进去参观,我和豪梅留在外面照顾婴儿。很快,我们便沉浸在对物理学难题的讨论中。而当我们的妻子参观完毕时,博物馆已经闭馆了,所以我并没有能看到人们津津乐道的达利故居。
之后的整个下午,我们都在村庄里徘徊,一边漫步在卡达克斯狭窄的鹅卵石街道上,一边继续我们的讨论。新的宇宙图景逐渐形成,结果异乎寻常却又有些令人不安。
有限的选择
我们的讨论围绕着宇宙中的遥远区域,以及它们与我们比邻区域的差异展开。由于每个宇宙岛对于身处其中的居民来说都是无限大的,因此可以将其划分为无限多个区域,其中的每一个区域都和我们的可观测区域一样大。我们将其简称为“O区域”。
想象一下,无限的空间被许多个直径800亿光年的巨大球体充满,每一个球体就是一个O区域,随着宇宙的膨胀而膨胀。当然,在宇宙早期,它们的体积也比现在的小。所有这些O区域在宇宙大爆炸中(即暴胀结束时)看起来大体相同,但是在细节上存在差异。比如,由暴胀中的随机量子过程导致的小密度扰动在各个区域内就不相同。当这些扰动被引力放大之后,不同O区域的宏观特性就产生了差异。到星系形成的时候,尽管在统计层面这些O区域都非常相似,但是星系具体分布的细节却大为不同。再往后,生命和智慧生物的演化过程充满了偶然性,这也加大了不同O区域之间的细节差异。因此,我们可以预料到每个O区域都有自己独特的历史。
其中重要的一点是,在任何O区域,或者说任何有限大的系统中,不同构造的物质的数量都是有限的。有人会认为在系统中可以做出任意小的改动,从而产生无数种可能性,然而事实并非如此。
举例来说,我将椅子移动1厘米,就可以说我改变了我们这个O区域的状态。同时,我也可以移动0.9厘米、0.99厘米、0.999厘米……乃至无限接近1厘米。但问题是,由于量子力学中的不确定性,如果位移实在太短,原则上我们就区分不出来物体有没有经过位移了。
在经典的牛顿物理学中,一个物理系统的状态可以用其中所有粒子的确定的位置和速度来描述。但现在我们知道,这种描述方式只适用于宏观的、大型的物体,而且只是一种近似描述。在量子世界中,粒子是无法被精确定位的。
量子物理的核心是不确定性原理,由维尔纳·海森堡在1927年发现。该原理的主要结论是,一个粒子的位置和速度不能同时被精确测量。对位置的测量越精确,速度的不确定性就越大。如果位置完全被确定下来,那么速度就完全不确定。反之亦然,如果速度被精确测量,那么我们就完全无法知道这个粒子的位置。
海森堡对这种不确定性做了如下直观的解释。确认一个粒子位置的最简单的方法是用光照它,光波碰到粒子后散射向各个方向,其中一些被我们的眼睛或者测量仪器接收,那我们就能看到这个粒子在哪里。但是通过这种方法获得的粒子图像不会绝对清晰:由于尺寸小于光波长的细节部分无法被测量到,因此位置的精确度不可能超过光的波长。为了解决这个问题,我们可以使用波长更短的光,但是这时光的量子性也随之凸显了出来。光由光子组成,而光子的能量与波长成反比。因此,一个粒子被波长极短的光照射,等于是在被高能光子轰击,这会使得粒子受到一定的作用力,从而改变其速度。这种作用力就是不确定性的根源,我们要想使位置测量的精确度更高,就要使用波长更短的光,那么这种作用力对被观测粒子的速度的影响就会更大。
即使我们对粒子速度不感兴趣,只想知道它的位置,海森堡的论证也表明,为了更精确地定位粒子,我们不得不提供更高的能量。而现实世界中,任何物理系统的能量都是有限的,因此定位的精度也受到了限制。
由于无法确定粒子的精确位置,我们只能转而使用所谓的“粗粒描述”。假设我们所在的O区域被分成特定大小(如体积为1立方厘米)的立方单元,那么通过描述区域中每个粒子所占据的立方单元,就可以归纳出相应的粗粒状态。单元越小,所得到的描述就越精确。但是在小单元内定位粒子需要消耗大量能量,甚至有可能超出相应O区域内的所有可用能量,因此这种精确并不是无限度的。
显然,有限数量的粒子在有限数量的单元中的分布方式也是有限的,因此我们O区域内的物质也只能处于有限数量的特定状态内。这个数量,经粗略估计,大概是10的1090次方,也就是1后面跟着1090个零。这数字大得无法想象,但重要的是,它仍然是一个有限的数字。
到目前为止,一切都还正常。但有一个问题是,某些遥远的区域可能含有更多的物质和能量。宇宙暴胀期间,罕见的大型量子涨落可能会产生一些密度极高、充满高能粒子的区域。随着粒子数量及能量的增加,可能状态的数量也会增加。但是这也只在一定限度内。如果越来越多的能量被挤压进一个区域,那么该区域的引力就会随之增强,并最终形成黑洞。因此,引力为特定大小的区域内可能存在的状态数量设定了一个绝对约束,而不管区域内到底包含什么内容。
关于这个约束的具体数值目前仍在研究中。该研究于20世纪80年代由雅各布·贝肯斯坦(Jacob Bekenstein)发起,近年来随着超弦理论的发展,又由赫拉德·特霍夫特(Gerard’t Hooft)和伦纳德·萨斯坎德等人重新拾起。研究结果显示,某一区域内的最大状态数仅取决于其边界的表面积。对于一个O区域来说,这个数字是10的10123次方,也就是1后面跟着10123个零!
统计历史
在一个O区域中,不仅可能状态的总数是有限的,它的可能历史的总数也是有限的。
“历史”是由一系列连续的时间节点上的状态所组成的序列。量子物理与经典物理对于可能历史的定义大相径庭。在量子世界中,“未来”并不由“过去”唯一决定,相同的初始状态可以导致许多种不同的结果,而我们只能计算出它们各自出现的概率。因此,“可能性”的范围显着扩大了。然而如前文所述,如果两段历史差别太小,量子物理中的不确定性原理会导致我们无法区分它们。
一个量子粒子通常不会有明确的历史。这并不出奇,我们从前文中已经知道,它也没有一个明确的位置。但是这里的不确定性并不简单等于无法确定一个粒子从激发到被探测之间的过程。实际情况更为怪异,这个粒子会同时经历多条路径,而所有路径的共同作用导致了最终的结果。
着名的双缝干涉实验(如图11.4所示)就充分展示了这种令人费解的行为方式。实验装置包括一个光源与一个成像屏幕,两者之间隔着一片不透明平板,上面开有两条相距很近的平行狭缝。光束从光源出发,穿过狭缝,在屏幕上形成干涉图像。该实验最早由英国物理学家托马斯·杨在19世纪初实现,他发现干涉图像呈现出明暗相间的平行条纹。屏幕上任意一点都同时从两条狭缝接收光波,在其中的某些点上,两列光波同相到达(即波峰遇上波峰,波谷遇上波谷),从而互相增强,被称为相长干涉;而在另外的一些点上,两列光波反相到达(即一列波的波峰与另一列波的波谷同时到达),两列波互相抵消,被称为相消干涉。这种干涉条纹可以用光的波动属性来解释。
而当我们将光源强度减小,小到光子能够一个一个地从光源发出,这时怪异的情况就出现了。每个光子都会在屏幕上形成一个小点。实验初始阶段,这些点看起来杂乱无章;但是值得注意的是,实验进行一段时间后,屏幕上开始出现清晰的成像图样,而这种图样与上文提到的干涉条纹完全一致!实验中,光子是一个一个地到达屏幕的,因此在穿过狭缝后无法与从另一条狭缝穿过的光子发生相互作用。那么,它们是如何产生这种有规律的相长或者相消的呢?
为了深入追踪这种奇怪的行为模式,我们尝试迫使光子从其中一条狭缝通过,看看会发生什么。还是使用相同的实验装置,假设我们只放开一条狭缝,光照一段时间后遮住此狭缝,放开另一条并进行相同时间长度的照射,同时保持屏幕位置不变。在整个实验过程中,每个光子都独立通过仪器,这与前面双缝实验的情况一样,那么我们想必也会得到和双缝实验一样的图样吧?并不是。在这个实验中,没有产生明暗条纹,屏幕上只显示出两条狭缝的轮廓。
由此可见,我们此前的设想(每个光子只通过其中一条狭缝,其结果与另一条狭缝开关与否毫不相关)似乎出现了一些问题。当两条狭缝同时打开时,光子似乎能通过某种方式感知到这两种可能的历史,它们共同决定了光子到达屏幕上某个具体位置的概率。这种现象被称为历史间的量子干涉。
量子干涉并不像双缝实验这样显而易见,但是它影响了宇宙中每个粒子的行为方式。在移动过程中,粒子在两点之间打探到许多不同的路线,因此每个粒子经历的不是一条明确的故事线,而是一个杂乱无序的相干历史网络。
那么话说回来,我们要怎样确定某些事件确实发生过呢?我们要怎样理解“历史”这个概念呢?答案又一次落在粗粒描述上面。
和前文一样,我们将空间分为许多小单元,并通过为所有粒子指定其单元定位来得出体系(这个例子中即O区域)的粗粒状态。一个粗粒历史则是由一系列间隔规律的时间点(比如说每隔两秒)上的粗粒状态所构成的序列。那么现在问题的关键是,只有历史之间的距离足够近,它们之间的干涉影响才会足够强。如果我们增加空间单元尺寸和时间间隔,那么不同的粗粒历史之间的距离就会更远,远到一定程度,它们之间的干涉就可以忽略不计。在这种情况下,我们才可以就体系的另类历史开展有意义的讨论。
基于另类粗粒历史的量子力学形式的发展相对较晚,于20世纪90年代初由罗伯特·格里菲斯(Robert Griffiths)、罗兰·翁内斯(Roland Omnes)、詹姆斯·哈特尔与默里·盖尔曼共同提出。他们发现,为了符合特定历史进程,空间单元的最小尺度通常是微观尺度,而最小时间间隔则远小于一秒。因此,历史在人类所处的宏观世界中是一个定义明确的概念,也是自然而然的事了。
粗粒历史以有限的时间步长进行着,任何有限时间跨度内的历史都一定包含着有限数量的时刻,而在每一个时刻,系统都只会处于有限数量的状态中。因此,该系统历史的总数也必须是有限的。
豪梅和我粗略估算了一下从宇宙大爆炸到现在,一个O区域中的可能历史的总数。不出所料,我们又得到了一个大得惊人的数字:10的10150次方。一个O区域中的量子态或者历史的具体数量其实并不是特别重要,但这些数字的有限性具有深远影响,这正是我们现在要讨论的。
历史重演
现在让我们盘点一下当前的情况。从宇宙暴胀理论我们知道,宇宙岛内部是无限大的,因此每个宇宙岛内都包含无限多个O区域。而从量子力学出发,我们知道,在任何一个O区域内,只有有限数量的历史可以开展。综合考虑这两点,必然会得出这样一个结论:每一段历史都会重演无数次。根据量子力学,任何没有被守恒定律严格禁止的事情都有可能发生,而任何有可能发生的历史都一定会在O区域内发生,或者更准确地说,已经发生过无数次了!
在这些无限重复的剧本中有一些非常怪诞的历史。比如,一颗类似于地球的行星会突然坍缩形成黑洞,或者发出巨大的辐射脉冲并跳到另一条更接近中心恒星的轨道上。当然这种情况发生的概率极小,但这也仅仅意味着必须搜寻极大量的O区域才能找到一例,而不是绝对找不到。
这样一幅世界新图景的一个明显结论就是,宇宙中会有无穷多个与我们的所有历史进程完全一样的区域。是的,亲爱的读者,宇宙中有几十个你的副本也正同样拿着这本书,他们居住的行星与地球毫无二致,上面所有的山川、城市、草木,甚至蝴蝶都一模一样。这些地球们各自围绕相同的太阳们旋转,每一个太阳都属于一个宏伟的星系,当然,这些星系们也同样精确复制了我们的银河系。
这些居住着我们的副本的地球们离我们有多远呢?我们已经知道,我们O区域中的物质可能采取的状态有10的1090次方种。假设有一个盒子,里面含有10的10100次方个O区域,那么所有的可能性都足以在其中发生,还会有大量富余。大致上,这样一个盒子的空间跨度应该有10的10100次方光年。而在更大的尺度上,包含我们在内的所有O区域都会重复出现。
当然,也会有一些区域的历史与我们的不同,它们经历了所有可能的变数。当尤里乌斯·恺撒和他的军团站在卢比孔河岸边时,他知道自己将做出一个重大决定,因为过河就等于叛国,而且今后再不可能回头。“骰子已经掷出!”他随后命令部队义无反顾地前进。骰子确实被掷出了:在某些地球上,恺撒后来成为罗马的独裁者;而同时在另一些地球上,他被击败、被审判,最后被处决,成为国家的敌人。当然,在其他大多数地球上,根本不存在这样一位恺撒,而宇宙中大多数地方也根本没有像我们这样的地球,因为有更多的可能性足以让世界变得完全不同。
这种对于世界的超现实主义理解起源于那个萨尔瓦多·达利的灵魂时常出没的小镇,可以说是很合适了。与达利的画作一样,它在可辨的现实中融入了各种怪诞和噩梦,然而这又是宇宙暴胀的一个直接后果。豪梅和我写了一篇论文来描述这种新的世界观,并提交给顶尖的物理学期刊《物理评论》。我们本以为文章很可能因为“过于哲学化”而被拒,结果它被直接接收了。在论文末尾的讨论章节,我们写道:
O区域中包含所有可能的历史,其中有一些与我们的完全相同或者大体相同。它们的存在具有一些令人不安的潜在影响。每当想到可能发生一些可怕的灾难,那么你就能确定它已经在某些O区域中发生过了。如果你从一次事故中勉强脱身,那么在另一些区域的同样历史中你可能就没有这么幸运了。……积极的一方面是……一些读者会很高兴地得知,在无限多的O区域中,阿尔·戈尔当选了总统,而且,是的,猫王还活着!
正如豪梅所预料的那样,媒体立刻对我们的论文做出了反应,英国杂志《新科学家》在随后出版的一期中即以《国王还活着!》为题发表了关于我们论文的评论。
还有什么新鲜事?
后来我们了解到,宇宙中分布着我们自己的许多个克隆体这一想法其实是有一些渊源的。着名的苏联物理学家安德烈·萨哈罗夫(Andrei Sakharov)在1975年诺贝尔和平奖的演讲中就表达了类似的观点。他说:“无限的空间中必然存在许多文明,其中可能有一些比我们更智慧、更成功。宇宙的发展在其基本特征上被重复了无数次。我支持这种宇宙学假说。”有些人认为,在一个无限宇宙中,任何事情都会发生,这是不言自明的。然而这一说法并不正确。比如,奇数数列1,3,5,7,……就是一个无限数列,但是并不包含所有的数字,因为其中没有任何一个偶数。同样,空间的无限性本身并不能保证所有的可能性都会在宇宙中实现。但是同一个星系却可以在无限空间中无休止地重复下去。
南非物理学家乔治·埃利斯(George Ellis)和G. 布伦德里特(G. Brundrit)也认识到了这一点。他们假设宇宙是无限的,并认为宇宙中应该包含无数个与地球非常相似的地方。不过,他们的分析基于经典物理,因此只能主张说这些地球彼此相似,但与我们的地球并不完全相同。此外,他们还假设在每一个O区域内宇宙的初始状态均为随机取值,这样所有可能的初始状态才会在无限空间中全部实现。因此,我们的克隆体的存在与否并不是确定的,而是取决于空间无限性和宇宙随机穷尽这两条假设。
相比之下,在永恒暴胀中,这些并不需要作为独立假设来引入。其理论基础在于,宇宙岛的数目是无限的,大爆炸的初始条件也是由暴胀中的随机量子过程所决定的。从这两个理论出发,必然能得到我们的克隆体存在这样的结果。
“是”的含义
这取决于“是”一词的含义是什么。
——比尔·克林顿
多元宇宙或者平行宇宙的概念在另一个完全不同的情境下也被讨论过。你也许听说过量子力学的多世界诠释,即宇宙不断地分裂成许多个自己的复制品,在这些不同的复制宇宙内部,每个量子过程的所有可能结果都能实现。这听上去与永恒暴胀理论类似,但实际上是完全不同的两种理论。为了确保这两者不会被混淆,现在让我们绕个道,进入多世界诠释的世界。
量子力学是一种被现实成功验证了的理论,解释了原子的结构、固体的电性能与热性能、核反应和超导性。物理学家们对它充满信心并全然依赖。然而,该理论的基础是出了名的深奥难懂,关于它的诠释仍然充满争论。
其中最具争议性的话题是量子力学概率的本质。由尼尔斯·玻尔及其追随者提出的哥本哈根诠释认为,量子世界本质上是不可预测的。根据玻尔的说法,除非亲身测量,否则诸如“一个量子粒子在哪里”这样的问题是毫无意义的。测量的各个可能结果出现的概率可以通过量子力学法则计算出来。而事实看上去却像是在测量进行的最后一刻,粒子自己“拿定了主意”跳到某个特定位置上去。
20世纪50年代,休·埃弗里特三世(Hugh Everett Ⅲ)在他于普林斯顿拿到学位的博士论文中提出了另一种诠释。他认为每一个量子过程的每一种可能结果实际上都被实现了,但是它们发生在不同的平行宇宙中。每进行一次粒子位置的测量,宇宙就会分裂出无数个自己的复制品,在不同的宇宙中,粒子可以处在所有可能的地方。宇宙分裂的过程是十分确定的,但是我们无法确定自己所在的是分裂出的千千万个复制宇宙中的哪一个。因此,我们的测量结果仍然受制于概率论。而埃弗里特指出,该诠释产生的所有概率结果都与使用哥本哈根诠释得出的结果完全一致。鉴于选择哪种诠释对理论预测或结果没有任何影响,大多数物理学家选择对量子力学的基础采取不可知论的态度,他们并不操心这个问题。用粒子物理学家伊西多尔·拉比(Isidor Rabi)的话来说,“量子力学只是一种算法,而我们只管使用。只要它有效,那就不用担心”。这种“闭上嘴,只管算” 的态度一直没出什么问题,但在将量子力学应用于整个宇宙的量子宇宙学领域,它就不管用了。“正统的”哥本哈根诠释要求存在一个外部观测者对系统进行测量,但宇宙外部不可能存在观测者。因此,宇宙学家们更倾向于多世界诠释。
埃弗里特和他的部分追随者坚信所有的平行宇宙都是同样真实的,但是也有一些人认为只有一个真实宇宙,其他的都仅仅是一种可能的存在。争论的焦点也许只是纯粹的语义问题,当人们提到“独立于我们这个宇宙的其他平行宇宙”时,他们的这句话究竟是什么含义?就像克林顿总统在谈到另一事件时说的:“这取决于‘是’一词的含义是什么。” 平行宇宙之间就像平行线一样永远不会有交点,它们各自在时间和空间中独立发展,无法与我们的宇宙有任何交汇。那么,我们如何确定它们到底是真实的,还是仅仅是一种可能的存在呢?在这里我要强调一点,所有这些讨论都不影响我在本章前文中所描述的永恒暴胀理论的世界观。如果采用多世界诠释,那么就会有一个由平行的永恒暴胀宇宙所组成的集合,其中每个宇宙都有无限多个O区域。这种新的世界观适用于集合中的每一个宇宙。
此外,与平行世界不同的是,我们之外的其他O区域无疑都是真实存在的,它们与我们都处在相同的时空中。如果时间充裕,我们甚至可以前往其他O区域,亲自比较我们和它们的历史。
一些出路
毫无疑问,许多读者都会想:我们真的必须相信这些关于克隆人的胡言乱语吗?有没有办法避开这些奇谈怪论?如果你完全不能接受遥远星系中的另一个你是个反对派或者异教徒,如果你愿意抓住任何一根救命稻草来避免这些问题,那么让我给你几根稻草好了。
首先,暴胀理论总有可能是错的。宇宙暴胀的概念非常有说服力,观测结果也令人振奋,然而这一理论的根基并不像爱因斯坦的相对论一样牢固。
即使我们的宇宙是暴胀的产物,宇宙暴胀也不一定是永恒的。不过,要做到这一点,必须对理论进行进一步修饰。为了避免永恒暴胀,标量场的能量函数也需要再专门设计。这两个选项似乎都没有什么吸引力。到目前为止,暴胀理论是我们对宇宙大爆炸的最好解释。如果我们接受这一理论,并拒绝通过添加任何专门的、不必要的内容来毁坏它,那么我们别无选择,不管喜不喜欢,只能接受永恒暴胀理论以及它所带来的所有后果。
告别唯一性
在古代,我们人类是宇宙的中心。天空离我们不远,上至国运兴衰,下至个人吉凶,都可以从天穹上恒星与行星的运行轨迹中解读出来。随着哥白尼提出日心说,人类开始逐渐从舞台中央走向边缘,直至20世纪末完全退出。不仅地球不再是太阳系的中心,太阳本身也仅仅是一颗处于典型星系外围的普通恒星。然而,我们仍然可以坚信,地球是一颗非常特别的星球,它是唯一拥有我们这样特殊的生命形式的行星,我们人类文明,它的艺术、文化、历史在整个宇宙中都是独一无二的。人们也许会认为,仅仅这一点,就足以让我们将这颗小小的行星视若珍宝。
但是现在,我们连这最后一点唯一性也失去了。在从永恒暴胀理论得出的世界观中,我们的地球和我们的文明根本不是独一无二的,而是恰恰相反,有无数相同的文明分散在广阔无垠的宇宙中。人类在宇宙中彻彻底底地微不足道,现在可以说,我们完全退出了世界中心。
这种约束并不适用于那些远大于宇宙视界的区域,它只能在一定程度上适用于一个与视界大小相当的O区域。
英文原书中使用了单词googolplexic来描述这种惊人的庞大,该词来源于googolplex,意思是10的10100次方。——译者注
我们的论文写于2001年,就在那届充满争议的美国总统大选结束之后,那次乔治·布什以微弱的优势战胜了阿尔·戈尔。
请参见J. Garriga and A. Vilenkin, “Many worlds in one”, Physical Review, vol. D64, p. 043511 (2001)。
请参见A. D. Sakharov, Alarm and Hope, (Knopf, New York, 1978)。
请参见G. F. R. Ellis and G. B. Brundrit, “Life in the infinite universe”, Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, vol. 20, p. 37 (1979)。
更多关于多世界诠释的深入探讨,请参见由David Deutsch所着的The Fabric of Reality (Penguin, New York, 1997)。
请参见G. Edelman, Bright Air, Brilliant Fire: On the Matter of the Mind (Penguin, New York, 1992, p.216).
英文原文为“shut up and calculate”,这种说法由David Mermin提出,请参见Physics Today, April 1989, p.9.
后一种观点与哥本哈根诠释的图景类似,但是它不要求外部观测者的存在。
引自克林顿总统于1998年8月17日面对大陪审团的证词。
稍后,我们将在第17章中看到,可能的确存在一个很好的理由,足以使我们相信存在着与我们完全没有关系的宇宙。
如果可观测宇宙加速膨胀是由一个恒定的真空能引起的,那么我们在O区域间的穿梭旅行就会受到阻碍。在这种情况下,其他O区域中的星系将会继续加速运动,而我们将永远无法赶上它们。然而,某些模型预测,真空能会像它在宇宙暴胀中表现的那样逐渐减弱。那么,原则上,就没有什么能限制我们走多远。
我与哲学家乔舒亚·诺比以及我在塔夫茨大学的同事肯·奥卢姆共同撰写了论文“Philosophical implications of inflationary cosmology”,发表于The British Journal of the Philosophy of Science的2006年3月刊,其中探讨了这个新的世界观的一些伦理内涵。
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