卷曲的大膜 — 平行宇宙 20

本系列文章预计会有20个章节，这套文献将系统讲述物理学本身，这里是第六季第20篇，也是我们本季的最后一篇。

--本文较长，预计阅读10min--

接上一篇！

我们的宇宙既然是一张大大的卷曲的膜，为什么不可以有另外一张膜、另外一个宇宙与现存的宇宙同时存在呢？这就是平行宇宙思想的起源。

平行宇宙，这个概念已经被人给玩烂了，可以说，平行宇宙经常用来解释诡异的现象，所以平行宇宙也成了名副其实的“背锅侠”。

我记得网上有一个这样的言论：在某种时空，你肯定会经历一次似曾相似的感觉，貌似这个场景在哪里好像见过，甚至有的人可以预测接下来可能要发生的事...，我就有过几次这种经历。

后来有人解释是说，这是千千万万个平行宇宙中的其中一个你和你所在平行宇宙的你产生了时空错乱....。你看，又赖平行宇宙。

还有人说，你做梦所梦到的自己也有可能是平行宇宙中某时空的你，也许他做梦也会梦到我们这个宇宙的你...

好，不扯了！我们来看看物理学家是如何定义平行宇宙的。

01 平行宇宙存在的证据

物理学家说，从理论上来讲，平行宇宙完全有可能存在，但问题是我们为什么没有观测到。

这一点都不奇怪，按照超膜理论，光子只能沿着膜旅行，而不能穿过两膜之间的空间。也就是说，我们宇宙这张大膜上的光，只能在我们自己的宇宙里转悠，它被这张膜完全束缚了。

同样，另一个宇宙的光，被它那张大膜束缚住了。所以两个宇宙的光信号没法交流，这样当然就观测不到，如果真要观测到另一个平行宇宙的光子，反而说明超膜理论错了。

话说到这种程度，有人可能觉得，这样的话平行宇宙永远无法感知，岂不成了物理学家瞎扯了吗？

你爱咋说就咋说，反正也不可能有任何感知。如果真的如此，平行宇宙就不是科学的研究范畴了，因为科学必须基于可观测、可验证、可证伪的基础之上。

我们的宇宙中，有一个东西可以突破这张大膜传递到另一个宇宙，大家猜一猜，它是谁？

其实就是这几篇所谈到的引力子。

引力子不会被限制在膜上，它会渗透到整个空间。这就解释了为什么四大力中引力作用距离最长，而力度却极小极小的道理。大家想一想，另外三种力，自觉能力有限，就只在我们这张膜上发挥作用，所以力度还是挺强的；

但引力子，心怀远大、好高骛远，不甘心一生待在一个膜中，向往其他膜宇宙，四处乱窜，于是就发散了。一个本来挺强的力度就这样被分散了，当然留在我们这个膜宇宙的力度就显得小了。

地球每时每刻都发送出很多引力子，作用于周围其他物体，产生出吸引力的效果。但这些引力子中的一部分，从我们所在的膜宇宙中跑出去，作用于其他膜宇宙了。有人已经反应过来，这样的话其他膜宇宙的生命就有可能探测到这些引力子？是的，没错。

于是有科学家就在想，我们是不是也可以感知其他平行宇宙对我们的万有引力呢？北卡罗莱纳州大学的霍顿教授对此进行了精心的理论构建，由此猜测我们的宇宙背景辐射可能会有异常，这是因为其他平行宇宙的引力拖拽造成的。

宇宙背景辐射，它是一种充满了整个宇宙的辐射，是当年宇宙大爆炸所产生的辐射残留，就像一个炸弹爆炸后，还会残留一些温度。理论和观测都说明，宇宙背景辐射是均匀分布在整个宇宙不同方向的。

但霍顿认为，如果有平行宇宙存在，这个平行宇宙的引力就影响到宇宙背景辐射，这样我们宇宙的背景辐射必定会在某个部位受到影响，也必然会出现异常。这是霍顿的大胆猜测，结果还真被猜着了。

天文学家在观测宇宙的背景辐射时，果然发现有四个异常的地方，感觉是被其他宇宙摩擦所形成的四个圆形图案。这似乎说明，我们的宇宙至少有四次与其他平行宇宙发生了遭遇。

其实，这不是真的接触摩擦，如果要那样我们的宇宙早就爆炸了。是我们宇宙的那四个部位与其他宇宙靠得有点近，所以感觉到的引力特别强，就好像被另一个宇宙拖了一下，造成了四个异常的背景辐射区域。

这个发现，当然令霍顿非常高兴，她声称：这意味着平行宇宙的存在已被证实。但是，大多数科学家还是对此持观望态度，为什么呢？因为这个异常的背景辐射也可以有其他解释，不一定非要平行宇宙才能造成。比如说，一个人发烧了，能说他一定感染埃博拉病毒了吗？

不能，或许他是SARS、狂犬病，或者就是普通感冒，甚至只不过是看黑洞理论看得很烧脑而已。

平行宇宙的存在还需要更多的证据。如何才能更好地验证呢？

需要不断地去构建这个理论，然后让它产生更多的预测，从而产生更多的验证机会。

就像相对论，当年如果只停留在光速不变的假设上，爱因斯坦只有招人讽刺挖苦的份儿，但爱因斯坦以此构建起庞大体系，做了很多预测并不断得到证实，从而确立了相对论的科学地位。

02 黑洞有可能是连接平行宇宙的桥梁

要想确立平行宇宙的科学地位，首先面临这样一个问题：我们是否有可能前往平行宇宙，真正地到另一个膜宇宙看一看，瞧一瞧那里是伊甸园还是琉璃世界？这个问题我们不能简单回答。

首先我们的膜宇宙与另一个膜宇宙距离很近，可能就是一步之遥，但我们为何跨不过去？

刚才讲到，连光子都无法脱离这个膜宇宙，何况我们凡夫俗子，谁能比光子跑得还快？不过，引力子可以从我们的宇宙跑到另一个宇宙，但我们总不能骑着引力子过去吧，也骑不住啊。

思考一个问题：

两个宇宙，也就是两个在十一维空间卷曲的膜，在它俩离得比较近的时候，它俩的哪个部位可能贴在一起？

我相信有人会猜到，就是黑洞啊。

但这是为什么呢？两个膜宇宙之间只有引力子可以传递，或者说只能感受万有引力，那么两个宇宙中万有引力最强的部位就应该吸引得最强烈。

这个道理大家都明白，吸引力最强的部位当然是黑洞了，两个宇宙的黑洞就互相对接了。此时，你脑海中有没有画面感？虚空中两大块薄膜，偶然相遇，一块薄膜上的黑洞与另一块上的黑洞迅速结合在了一起。

“虫洞”的概念最早于1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆提出，并于1935年由爱因斯坦及纳森·罗森加以完善[2]，因此，“虫洞”又被称作“爱因斯坦—罗森桥”。

一般情况下，人们口中的“虫洞”是“时空虫洞”的简称，它被认为是宇宙中可能存在的“捷径”，物体通过这条捷径可以在瞬间进行时空转移。但爱因斯坦本人并不认为“虫洞”是客观存在的，所以，“虫洞”在后来的几十年中，都被认为只是个“数学伎俩”。

这两个黑洞之间对接的桥梁是什么？就是爱因斯坦-罗森桥，也就是那个虫洞。

所以，如果一个人有志进入另一个平行宇宙，首先要敢于进入黑洞，然后通过虫洞，这种探险非常刺激，是哥伦布当年的大航海无法与之比拟的。（当然这是一个假象，根据我们对黑洞的科学理论，人类永远不可能进入黑洞，甚至接近黑洞...）

03 我们的宇宙从哪里来？

大爆炸理论这样回答过我们：137亿年前，一个致密的奇点大爆炸之后形成宇宙。

我们肯定要追问，这个奇点是怎么来的，之前是咋回事？

科学家于是很轻蔑地说：“你不能问这个问题，奇点就是一个奇怪的点，它就没有之前，因为奇点爆炸之后才出现了时间和空间。”

听了这个回答，我们有点不敢吭气了....

但，有了超膜理论，有了超膜构成的宇宙，这个问题不但可以问，也可以回答，而且还可以有两种不同的回答。

回答1：两个宇宙，也就是两个卷曲的膜在虚空中游荡，如果它们剧烈相撞，就会产生巨大能量，两个膜就可能脱落下来一部分，形成新的宇宙。如果是这样，所谓宇宙大爆炸就是两个膜撞击，两个不同宇宙的碰撞产生了新的宇宙。

这个回答，我的感觉是有点不接地气，这膜宇宙就玄乎得很，还碰撞！虚空这么广阔，两个膜非要撞一撞？难道是虚空太寂寞？

回答2：白洞，就是黑洞的反演——只出不进。关于黑洞倒是发现了很多间接证据，但关于白洞的证据非常少，而且它啥也不吃、一天到晚只喷饭的这个性质，也确实让人费解。所以有解释是白洞散发的物质...，这个太过复杂我们具体不谈。

以上，我们所有的理论和遐想只是为了验证平行宇宙这个理论依据，至于相不相信这个是个人兴趣。

我觉得从科学的角度来看，平行宇宙还远远不足以解释它自己的真实存在，我就当科幻小说了。但是对于科学家们的研究以及对平行宇宙的理论分析与研究我一定表示致敬。

如果没有他们的成果，我们也想想不到我们的宇宙可能会有如此美妙的存在！

好，物理学第六季之20篇到这里就结束了！

感谢大家的陪伴，明天会总结这一季度的内容。

说到最后：

物理学第六季虽然结束，但是它为我们打开了通往平行宇宙这个崭新的大门！所以N月后我们下一季见~

好，今天就先这样~

Masir 2022/08/10

祝 愉快~

参考文献 

[1]《时空简史》

[2] 《决定论or随机论》

图片来自网络

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