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为什么弦理论认为存在平行宇宙?

为什么弦理论认为存在平行宇宙?

尽管人类在地球上生存了几十万年,但我们从来没有发现外星人,这引发了一个问题:人类在宇宙中是孤独的吗?

从理论上来说,这似乎讲不通,如此浩瀚的宇宙,怎么会只有人类存在呢?

但试想另一种可能性,如果有非常多的宇宙同时存在,而人类只身在其中一个宇宙,是不是就可以解释我们的孤独?

这可能是“弦理论”试图告诉我们的。

事实上,原子由质子、中子和电子组成,它们很小,以至于1亿个氢原子排列在一起才等于你指甲的宽度。弦理论认为,在最基本的空间层次上,存在着比这些基本粒子还小得多的物体,它们是被称为“弦”的微小能量丝。

科学家认为弦可能是世界上最小的实体,其大小为“普朗克长度” ,这是宇宙中最小的测量单位。举个例子,弦之于氢原子的大小,就像氢原子之于整个宇宙的大小一样。

为什么弦理论认为存在平行宇宙?

现在,请仔细看上面这张图片,是不是有点像弯曲的迷宫?想象一下,物质可以在迷宫中移动和出入,移动方式取决于迷宫的形状。

人类只能感受长度、宽度和高度这3个维度,弦理论认为,弦还由另外6个“卷曲”的微小维度组成,根据6个隐藏维度的排列方式,弦只能在特定的路径上移动,就像上图的迷宫一样。

卷曲的微小维度可以呈现很多形状,创造一个独特的迷宫,以此控制弦的运动,只不过因为我们体验的维度有限,无法感受弦本身。

为什么弦理论认为存在平行宇宙?

那么,弦与平行宇宙到底有什么关系呢?

科学家认为,这6个隐藏维度的每一种排列都创造了1个独特的宇宙,卷曲维度存在着几乎无限可能的排列,意味着有数量巨大的宇宙存在,而且这个数量每秒都在增加。

这就是现在很流行的“平行宇宙论”,即我们的宇宙,只是一个更大宇宙的一小部分。这整个结构——不可观测的宇宙,本身可能是一个更大时空的一部分,其中包括许多不相连的宇宙,这些宇宙可能与我们所居住的宇宙相似,也可能极不相似。

举个例子,如果这些数量庞大的宇宙是一个不断扩建的旅馆,那么我们所在的宇宙,充其量不过是其中一间客房。也许在隔壁的另一间客房,那里没有任何生命存在;而在对面的客房,没有恒星和黑洞,所有的物理定律都不一样。

因此,试图回答为什么人类生存在地球上似乎没有太大意义,因为物理规则早就写好了,高等生物的出现是迟早的,只不过出现的是人类还是其他什么物种,可能有一定随机性。

为什么弦理论认为存在平行宇宙?

现在的问题是,我们能否证明平行宇宙的存在?

物理学家推测,如果2个宇宙发生碰撞,它们会产生时空的涟漪——引力波,这种波可以用我们现有的仪器探测到。换句话说,如果在我们的宇宙中找到一个没有任何明显来源的引力波,它可能来自不同宇宙的碰撞。

如今,物理学家还没有发现由不同宇宙碰撞产生的引力波,但已经探测到由双黑洞和双中子星合并造成的引力波。

史蒂芬.霍金生前最后一篇论文这样写道,多元宇宙在贯穿我们宇宙的背景辐射上留下了印记,我们可以用探测器测量它。

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