【每日新书】《平行宇宙》|为什么说世界可能是由多个宇宙组成的？
核心书摘
1895年，被誉为“世界科幻先驱”的英国作家赫伯特·乔治·威尔斯出版了中篇小说《时间机器》。小说描绘了一位时间旅行者哈德金博士，为了挽救横死的未婚妻，研制出了时光机，并乘着时光机穿梭时空的故事。这本书第一次把“穿越”这个概念带进了公众的视野，堪称“穿越文学”的鼻祖。
在这之后，穿越类的文学作品层出不穷，引发的各种思考也是数不胜数，尤其以“祖父悖论”最为典型。所谓“祖父悖论”是指某人（我们姑且叫他“小A”）如果回到过去，杀死了自己的祖父老A，当祖父老A死的时候，小A的爸爸还没出生，那么，在这种情况下，小A又是从哪里来的呢？很显然，祖父悖论是和穿越理论唱反调的。
为了解释祖父悖论，一个叫做“时间线”的理论慢慢兴起。这个理论认为，时间线有很多条，小A出生的那条时间线，在他穿越之后还会继续发展，而小A回到过去发生的所有事情，等于是开启了一条新的时间线。在这个新的时间线里，小A作为新来的人，杀死了与他的祖父同名的老A，这条时间线仍旧会在没有老A的情况下，继续发展下去。
这样一来，两条时间线就成了两个平行的宇宙，如果有更多的时间线，就可能会出现更多整体相似、细节不同的宇宙了，平行宇宙的概念，由此诞生。
关于作者
加来道雄博士，美籍日裔人，纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，世界著各物理学家、著名的科学畅销书作者。
14、学什么
1、平行宇宙的具体类型
2、平行宇宙的存在依据
3、平行宇宙和人类的关系
1895年，被誉为“世界科幻先驱”的英国作家赫伯特·乔治·威尔斯出版了中篇小说《时间机器》。小说描绘了一位时间旅行者哈德金博士，为了挽救横死的未婚妻，研制出了时光机，并乘着时光机穿梭时空的故事。这本书第一次把“穿越”这个概念带进了公众的视野，堪称“穿越文学”的鼻祖。
在这之后，穿越类的文学作品层出不穷，引发的各种思考也是数不胜数，尤其以“祖父悖论”最为典型。所谓“祖父悖论”是指某人（我们姑且叫他“小A”）如果回到过去，杀死了自己的祖父老A，当祖父老A死的时候，小A的爸爸还没出生，那么，在这种情况下，小A又是从哪里来的呢？很显然，祖父悖论是和穿越理论唱反调的。
为了解释祖父悖论，一个叫做“时间线”的理论慢慢兴起。这个理论认为，时间线有很多条，小A出生的那条时间线，在他穿越之后还会继续发展，而小A回到过去发生的所有事情，等于是开启了一条新的时间线。在这个新的时间线里，小A作为新来的人，杀死了与他的祖父同名的老A，这条时间线仍旧会在没有老A的情况下，继续发展下去。
这样一来，两条时间线就成了两个平行的宇宙，如果有更多的时间线，就可能会出现更多整体相似、细节不同的宇宙了，平行宇宙的概念，由此诞生。
所谓的“平行宇宙”，是指一个理论上的无限个宇宙的集合，它包括时间、空间、能量、物质等一切客观存在和可能存在的事物。通俗来说，物理学家假设，在我们生存的这个宇宙之外，也许还存在着很多类似的宇宙，在这些类似的宇宙中，也可能存在着一个和我们一模一样的人。
听到这儿，可能有人会说：“平行宇宙这种深奥的理论和我有啥关系吗？”这本书就是要告诉我们，虽然表面看来，平行宇宙和我们没有直接关系，但是它却在很大程度上影响着人类的未来。因为科学研究发现，我们赖以生存的宇宙，在未来的某一天，将会变得不再适合人类居住，人类要想自救的话，就得想办法移民到其他宇宙去，这就是2019年热映的国产硬科幻大片《流浪地球》的设定基础。
今天要和大家共读的《平行宇宙》这本书，是著名物理学家、科学畅销书作家，纽约城市大学物理学教授加来道雄博士的代表作。在这本书里，加来道雄以深入浅出的文笔，为我们介绍了平行宇宙的类型，支撑平行宇宙存在的理论证据，以及平行宇宙和人类命运的关系。
接下来，我们就从以下三个维度解读这本书：
1、平行宇宙的具体类型
2、平行宇宙的存在依据
3、平行宇宙和人类的关系
一、平行宇宙的具体类型
首先，我们来看看本书的第一个重点内容：平行宇宙包括哪几种类型？佛教的宇宙观和平行宇宙又有什么联系？
1、三种类型
作者加来道雄博士在书中告诉我们，平行宇宙通常可以分为三种类型：泡沫平行宇宙、量子平行宇宙和膜平行宇宙。
我们先来看第一种类型，泡沫平行宇宙。
1980年，美国理论物理学家、麻省理工学院物理系教授阿兰·古斯提出了著名的“宇宙暴胀理论”。他认为，太空中的物质在10-35秒的瞬间，可以达到超级高速的膨胀状态，在这个基础上，物质的体积会按照指数级增长，从而演变成大爆炸，一个新的宇宙也就由此诞生了。
阿兰·古斯的“宇宙暴胀理论”认为，“暴胀”是产生新宇宙的核心原因，而且最初创造宇宙的“暴胀”只需要级小的一丁点物质。后来，阿兰·古斯又不断完善了自己的学说，他认为当“暴胀物质”膨胀到三倍的时候，会有近三分之一的“暴胀物质”发生衰变。而在这个衰变的过程中，一份“暴胀物质”经过大爆炸形成了新的宇宙，其余的“暴胀物质”会继续暴胀，就像细胞分裂一样，由一分为二，二分为四，可以无限循环下去。
通俗理解，宇宙的诞生有点像小朋友们玩的泡泡机，一份“暴胀物质”有可能在随机和任意的时空中，自发地发生急速“膨胀”和“分裂”，就像泡泡机吹出一串一串的肥皂泡泡。
不过，这种泡沫式的平行宇宙，是非常脆弱的，因为物质能量的起伏不定，“泡沫”虽然总是不断地产生，但大多数“泡沫”会在暴胀的过程中自动消亡，只有少数的“泡沫”会暴胀为“子宇宙”。
本书作者加来道雄博士认为，按照阿兰·古斯的设想，宇宙的“膨胀”和“分裂”在理论上几乎是永恒的，新的宇宙可以一直诞生下去，而旧的宇宙也可能随时消亡，因此，宇宙不可能只有一个。
平行宇宙的第二种类型，是量子平行宇宙。很显然，这种类型的平行宇宙和神秘、复杂的量子物理学有关。
作为描述微观世界物质运动规律的物理学理论，量子物理学和相对论一起，被称为现代物理学的两大基石。
在19世纪末期，牛顿建立起来的经典物理学体系，在支撑整个物理学大厦的过程中，变得越来越捉襟见肘，“光电效应”等问题，已经成了困扰在物理学界头顶的乌云。
正所谓：“困则思变。”到了20世纪初，德国物理学家普朗克另辟蹊径，率先提出了“能量子”的概念，相对合理地解释了黑体辐射现象。后来，天才物理学家爱因斯坦借鉴普朗克的学术思维，提出了“光量子”假说，进而成功解释了“光电效应”现象，从此，量子物理的大门就被正式推开了。
由于篇幅和时间所限，关于量子物理学的内容我们不过多介绍了，今今乐道读书会曾经解读过好多本有关量子理论的书，比如：曹天元的《上帝掷骰子吗：量子物理史话》，卡洛·罗韦利的《现实不似你所见：量子引力之旅》，还有布莱恩·克莱格的《量子纠缠》等等，如果您感兴趣，可以去我们的APP搜一搜，作为今天的参考书。
好了，还是说回量子平行宇宙。
在量子物理学发展的过程中，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1957年在他的博士论文中，提出了一个著名的假设，就是这们常说的“薛定谔的猫”。
这个假设其实是个思想实验，具体来说，就是在一只盒子里，放进去一只猫和一些放射性物质。那么，在打开盒子之前，这只猫就处于生与死之间的一种“叠加状态”。也就是说，在盒盖没有打开前，谁都不能确定这只猫是死是活。
按照“薛定谔的猫”这种理论假说的推理，我们生活的宇宙和“生死未卜”的猫极其相似，并且也不止两种“叠加状态”，而是由无限多的量子宇宙叠加在一起的。
本书作者加来道雄在书中说，这些叠加的量子宇宙，它们彼此之间有着相近的起源，宇宙中的基本物质定律也是相似的，但是物理常数也许会有不同。也就是说，这些量子平行宇宙，可能处于不同的状态，彼此之间可能存在着联系，也可能没有任何联系，总之，就像“薛定谔的猫”，在打开盒子之前，始终是不确定的。
平行宇宙的第三种类型，叫“膜平行宇宙”。
这里的“膜”，是月字旁加一个莫名其妙的莫，这个“膜”就是弦理论衍生出来的一个新概念。
在物理学界，有一种说法：平行宇宙的观点源自暴胀理论，开始于量子物理学，成长于弦理论。
有关弦理论的来龙去脉，我们会放在下一个维度，详细为大家解释。在这里，我们只要明白，根据弦理论的推演，宇宙不仅仅有一维的空间，还拥有一些额外的维度。
我们目前可见的宇宙，就处在一个被称为“膜”的物质当中，膜拥有至少三个空间维度和一个时间维度。不仅如此，“膜”本身还会在名为“体”的更高维度的时空中进行演化，而“体”中还可能存在着其他的“膜”物质。
这就好比，有一张二维的A4纸，它实际上存在于一个三维的空间里，而在这个三维的空间里面还同时存在着别的A4纸。
这样一来，我们的思路就可以拓宽了，我们可以认为，一个“膜物质”就是一个平行宇宙，而无数个“膜物质”就是无数个平行宇宙。
本书作者加来道雄博士认为，我们生存的宇宙不过是无数“膜”中的一个，因为引力的影响，“膜”与“膜”之间的接触，还会形成所谓的“虫洞”，这是联系两个“膜”的通道，而“膜”与“膜”之间也会产生碰撞，碰撞的结果就是带来宇宙大爆炸，爆炸过后，一些新的宇宙又诞生了。
2、多重世界
说到这里，我不由得感慨一句，理论物理学家们的脑洞可真是够大的。
事实上，平行宇宙这种假说，虽然是物理学界最前沿的研究之一，但是这种假说也并非新鲜事物，在中国古代大乘佛法当中，早就出现了平行宇宙的猜想。
咱们今今乐道读书会总讲跨时空对话，今天我们就来说一说大乘佛法的宇宙观和平行宇宙有什么联系。
大乘佛法从东汉初年传入中国以来，就给中国带来了一种全新的宇宙时空观念。通常来说，大乘佛法用“世界”这个词，来表示宇宙中的时间和空间。其中，“世”代表时间，而“界”代表空间。比如说，大乘经典《楞严经·第四卷》中就说：“何名为众生世界？世为迁流，界为方位。汝今当知，东、西、南、北、东南、西南、东北、西北、上、下为界；过去、未来、现在为世。”
你看，从这段经文中，我们不难发现，大乘佛法中所谓的“世界”，其实就是指现代科学中的宇宙。
不仅如此，大乘佛教还以更加奇特和开放的思维，构造出了无穷无尽的世界，或者说是无穷无尽的宇宙。比如，咱们经常说“大千世界，无奇不有”，实际上，“大千世界”最早就出自大乘佛教，是“三千大千世界”的简略叫法。“三千大千世界”就是平行宇宙的雏形。那么，什么又是“三千大千世界”呢？
根据佛教大德龙树菩萨所写的大乘“中观派”经典《大智度论》记载：“百亿须弥山，百亿日月，名为三千大千世界。”按照龙树菩萨的理论，一个日月组成的太阳系，可以称之为一个世界，一千个如此的世界就是一个小千世界，而一千个小千世界就是一个中千世界，一千个中千世界就被称为一个大千世界。
然而，大乘佛法中论述的如此高级的时空场域——“三千大千世界”，也不过是像一粒小小的微尘一样，所以佛陀常用“不可说”“恒河沙数”“微尘数”等词语，来描述这种平行宇宙的图景。比如，大乘经典《佛说方等般泥洹经》中说：“佛言，譬如是三千大千世界，更有如是比亿百千三千大千世界满其中尘，有如此尘数东方佛国。”《梵网经》中也说：“一华百亿国，一国一释迦。千坐菩提树，一时成佛道。如是千百亿，卢舍那本身。千百亿释迦，各接微尘众。”
从这些佛家经典的记载里，我们可以看到，佛教理论认为，一尊佛的出现，是可以化作百亿身而同时出现在大千世界的每个世界中，进而以百亿佛的化身去化度百亿世界里的一切众生。
今天，我们通过科学研究了解到，假如把地球和月亮组成的一个时空范围，称为一个世界的话，那么，在浩瀚无垠的宇宙之间，像这样的世界的确多如恒河沙。
好了，咱们还是说回平行宇宙。通过前面的讲述，我们已经大致了解了什么是平行宇宙，以及平行宇宙的三种类型。接下来，我们就来说一说，平行宇宙这种理论假说，它存在的依据是什么？
二、平行宇宙的存在依据
接下来，我们来看看本书的第二个重点内容：既然世界可能是由多个宇宙构成的，那么，支持平行宇宙存在的科学依据又是什么？
刚才我们在讲述“膜平行宇宙”时，给大家留了个悬念：到底什么是弦理论？现在我们就要为大家揭晓。
本书作者加来道雄博士是弦理论研究先驱，在《平行宇宙》这本书里，加来道雄为了证明平行宇宙这种假说，所使用的科学方法也是弦理论。
1、弦理论
在物理学发展到20世纪初的时候，物理学家们在研究的过程中，产生了一种奇特的想法——这个世界上的各种物质应该是“统一”的，它们都应该有一个相同属性的“本质”。而我们生活的宇宙中，基本的作用力又可以分为四大类，也就是电磁力、引力、弱核力和强核力。物理学家推测，是这四类基本的作用力，在驱动宇宙生生不息地流转。可是，这里面还有一个问题，就是这四大类基本作用力，在本质属性上是不同的，所以它们就不能统一起来。如果有谁能研究出一种理论，把这四大类的基本作用力，给放到一个研究框架里，那这个理论就能解释宇宙里的诸多现象，堪称一种“万能的理论”了。
到了20世纪中叶，美国物理学家史蒂文·温伯格带领他的科研团队，成功地把四类基本作用力中的两种，也就是电磁力和弱核力，用“弱电理论”给统一起来了。六年之后，温伯格又在“弱电理论”的基础上，提出了“粒子标准模型”，成功地统一了除引力之外的三类基本作用力。
虽然，“粒子标准模型”统一了三类基本作用力，但毕竟没有把引力给统一，所以这仍算不上是物理学家追求的“万能理论”。
时间到了1968年，意大利物理学家加布里埃莱·韦内齐亚诺，率领他的团队经过反复推演，最终创立了一种名为“弦论”的物理理论。
怎么理解这个弦理论呢？韦内齐亚诺认为，像夸克、中微子和电子等所有的微观粒子，在本质属性上就像时空中一根十分微小的吉他的“弦”，“弦”可以通过不同强度的振动产生不同的频率。又因为这些“弦”的振动状态都不同，所以微观粒子才能出现各种不同的类型。
那么，弦理论妙在哪里呢？本书作者加来道雄通过研究发现，我们生活的宇宙中，有十几种类型不同的微观粒子，像我们刚才提到的夸克、中微子、电子，等等。但这些微观粒子的存在让物理学家觉得很乱，没有一种所谓的“简洁性”，而弦理论的出现，就把物理学家们的心结给打开了。
弦理论认为，宇宙的构成不是这十几种类型不同的微粒子，而且一根简洁明了的“弦”。不仅如此，弦理论的出现，还让它有可能成为统一四类基本作用力的万能理论。为什么这么说呢？加来道雄认为，四种类型的基本作用力在本质属性上都是来自于不同的微粒子之间的互相作用，有了弦理论，这四类基本作用力的来源就变成了“弦”，这样一来，“万能理论”的诞生就成为可能了。
2、M理论
那么，这个“玄妙”的弦理论和平行宇宙又有什么关系呢？这又涉及了由弦理论引出的另一个理论：M理论。
弦理论在诞生之后，也是在不断发展和完善的。物理学家在研究的过程中发现，弦的形式也不是只有一种，而是五种。这五种弦各自为政，谁也不服谁。直到1994年的时候，美国物理学家爱德华·威腾通过极其复杂的数学运算，开创了“M理论”，它把五种不同的弦给大一统了。
M理论牛就牛在，它是利用繁复的数学算法来不断推演出弦的五种形式，这就意味着M理论在本质属性上，是五种弦的统一母体。本书作者加来道雄认为，M理论虽然也并不完美，但是它从数理的角度，对玄妙的弦理论进行了统一。
并且，物理学家们还有一个重大发现，那就是他们在利用M理论计算弦的时候，根据微粒子的条件不同，就会得到成百上千个解，而且这些解还都是独一无二的，每个解对应的就是一个平行的宇宙。你看，这个“M理论”假说是不是脑洞特别大，毕竟“物理学是一种神秘莫测的语言”，从这个意义上来说，M理论的确是在理论上，证明了平行宇宙是可能存在的。
三、平行宇宙和人类的关系
最后，我们再来看看本书的第三个重点内容：作为目前最前沿的物理学理论之一，平行宇宙和人类到底有什么关系？
应该说，我们今天探讨的平行宇宙话题，确实非常“魔幻”，也略显复杂。我们之所以不厌其烦地给大家介绍各种理论假说，主要是因为平行宇宙和每个地球公民的未来，都是息息相关的。正如本书作者加来道雄认为的，“在未来的若干年，平行宇宙也许就是人类生存的最后希望。”
这话可不是加来道雄危言耸听。事实上，我们经常能在一些科幻大片或者科幻小说里，看到宇宙爆炸或者地球末日的设定。一般人会觉得，宇宙消亡这事“纯粹是编剧和小说家编造的”，根本就不可能出现。然而，这件可怕的事情，在“脑洞大开”的物理学家心中，可是极有可能发生的事情。
物理学家们通过各种计算和推演发现，我们生存的宇宙实际上已经存在了约138亿年了，而万物有生就有死，所以宇宙也逃不过这个规律。本书作者加来道雄也认为，按照美国理论物理学家阿兰·古斯的“宇宙暴胀理论”假说，我们目前生存的这个宇宙，始终处于一种“膨胀”和“分裂”的状态，只不过我们感觉不到而已。而且，物理学家们目前还没法搞清楚，这个“膨胀”和“分裂”的状态是否会一直进行下去。因此，加来道雄说，宇宙的最终消亡可能会以两种面目出现：第一种面目，就是我们生存的宇宙，会像现在一样无限地、持续地“膨胀”和“分裂”下去，最终走向毁灭。第二种情况正好相反，我们生存的宇宙在某一天突然停止“膨胀”和“分裂”，而改成“坍缩”了。
所谓的“坍缩”，说白了就是宇宙收缩的意思，“膨胀”不是啥好事，收缩也挺糟糕，因为在物理学家看来，宇宙的收缩等于是一个反向的毁灭过程，宇宙一点点收紧，最终宇宙里面的所有生物和物质，都会聚集在一起，被活生生给“挤死”了。
我们先说说宇宙无限“膨胀”和“分裂”带来的问题。
首先，像太阳这样在宇宙中发光发热的恒星，会在宇宙暴胀的影响下，最终变得黯淡无光，不再发光发热。这种情况太可怕了，我们都知道“万物生长靠太阳”，没有了这些恒星持续地给人类输入能量，生命体还生长个啥？
另外，物理学家通过研究还发现，当宇宙不断“膨胀”和“分裂”下去时，我们赖以生存的宇宙的温度，也会不断地下降，甚至下降到零下273度这种“绝对零度”。在这种罕见的低温之下，能量几乎就无法传递了，原子也不能继续运动了，生物体需要的各种能量也都停滞了，生命自然就没有存活的条件了。
说完了宇宙“暴胀”的后果，我们再来说说宇宙“坍缩”的危害。
和宇宙的无限“膨胀”，无限“分裂”相反，宇宙如果不断收缩的话，地球上的温度就会急速升高，直到升高到宇宙大爆炸的原点。这样下去的话，地球的温度不仅会变得极热，而且生物体赖以存活的空间也会在高温的影响下，开始持续压缩，直至聚集到一个点上。
所以，宇宙无论是“暴胀”还是“坍缩”，最终的结果都是灭亡，作者加来道雄认为，宇宙的消亡和世界的崩塌在理论上几乎是必然的现象，而人类要想继续生存下去，就得在宇宙毁灭之前，想办法逃离我们生活的这个宇宙。如此一来，平行宇宙的存在就非常有意义了，因为平行宇宙也许就是人类继续存活和繁衍下去的希望。
结语
以上就是《平行宇宙》这本书的主要内容。通过这本书，我们大致了解了平行宇宙的概念，平行宇宙的类型，以及平行宇宙和人类的关系。
应该说，平行宇宙到目前为止都还只是一种很尖端的物理假说，也有相当多的物理学家并不认可平行宇宙的概念。但正如美国学者罗伯特·巴罗所说：“我们所想象的终极理论，不过是一套‘地方性法规’。没有统一的、唯一的终极理论。”我觉得，这个说法对理论物理学或者平行宇宙这样的猜想和假说同样适用。因为平行宇宙的理论假说认为，宇宙的数目是无限而巨大的，每个不同的宇宙都有不同的属性，这些宇宙的物质定律也是千差万别的，也许是不可能用一种理论统一起来的。
从这个意义上来说，平行宇宙的理论研究，就有助于我们认识和开发人类想象的本质，以及人类想象的延展性和自由度，帮助我们在创新和发展的道路上，不断拓宽认知，让我们把对宇宙奥秘的想象力发挥到极致。
恭喜你和“今今乐道”读书会一起读完了你生命中的第6930本书，希望今天的内容能给你有益的启发。
（语音、文字、图片部分来自今今乐道APP和网络，老农整理）