『壹』 科幻作品中的平行宇宙,在物理學中指的是什麼
平行宇宙,是科幻作品中經常出現的概念,但是隨著科學家對宇宙的 探索 ,越來越多的科學家開始支持平行宇宙的概念。
平行宇宙的物理學概念,起源於量子力學,量子力學認為一個事物可以同時處於兩種狀態,一個粒子可以同時處於兩個地方,一隻箱子里的貓,可以同時處於生和死的狀態。既然事物可以同時處於多種狀態,擁有無限可能性,宇宙的發展或許也存在不同的分支,進而形成平行宇宙。
提起平行宇宙,很多人都會想到獨立的球形宇宙,分布在宇宙之外的未知空間中,不同的平行宇宙相對獨立。
這是目前最容易被接受的平行宇宙模型,就像是宇宙中的星系,每一個星系相對獨立,分布在宇宙空間中,不同星系內部擁有不同的天體,不同的平行宇宙中,也存在不同的世界。
但是球形宇宙的平行宇宙模型,首先默認了宇宙是球形的,但宇宙的形狀目前依舊處於 探索 階段,並且根據目前的科學探測數據,宇宙的曲率是平坦的,這就意味著宇宙可能是一個無限的開放空間,或者是一個帶有平面的空間幾何體。
因此,科學家也提出了全新的平行宇宙模型—— 嵌套平行宇宙。 不同的平行宇宙相互嵌套,組成更加復雜的形狀,甚至是不規則的形狀。空間維度越高的平行宇宙,位於嵌套模型的中心區域,空間維度越低的平行宇宙,位於嵌套模型的外部。
平行宇宙最常見的理論,就是平行宇宙中的另一個自己,無數個平行宇宙,就有無數種可能性,這其實是一個概率問題。
量子力學理論中,微觀粒子可以同時存在於兩個地方,在可能的范圍內,粒子有可能隨機出現在任何地方,因此平行宇宙從概率學上來看,存在重復的可能性,平行宇宙的數量足夠多,就可能出現與其他宇宙相同的事物。
但隨著物理理論的進步,很多物理學家對平行宇宙的物理法則提出了新的看法。
量子力學、相對論,這類基礎物理理論,或許僅僅適用於我們所在的宇宙,而其他的平行宇宙,很有可能遵循截然不同的物理法則,甚至擁有不同的物理概念。
我們的宇宙中,時間永遠向前,不可阻止,質量會產生萬有引力。但是在其他平行宇宙中,時間或許是倒流的狀態,質量可能會引起斥力,這在不同的平行宇宙中,完全有可能發生。
多維空間理論、平行宇宙理論,可以幫助物理學家解決很多宇宙難題。
比如宇宙中異常稀少的反物質,反物質和正物質帶有不同的電荷,理論上來說,宇宙應該處於電荷守恆狀態,反物質應該和正物質一樣多,但是科學家並沒有在宇宙中大量發現反物質。
這些反物質,或許在宇宙誕生之初,就由於特殊的作用力,重新組成了「反物質宇宙」,也就是平行宇宙中的一員。
平行宇宙理論並非是完全科幻的理論,隨著物理學的發展,越來越多的科學家開始支持擁有平行宇宙的多元宇宙理論。
但是人類目前能夠 探索 的宇宙空間過於狹小,或許當人類真正發現宇宙的「邊界」時,就可以直接看到宇宙之外的壯麗景色!