平行宇宙理论

平行宇宙理论,第1张

平行宇宙(parallel universes )由休.埃弗雷斯特三世(Hugh Everett)于1957年首先提出,之后美国物理学家马克斯.铁马克(Max Tegmark)于2003年在科学人杂志中分析出平行宇宙一共有四层:分别存在于10维,11维,12维及0维,而虫洞(见下图1)就是穿梭平行宇宙的管道,虫洞也可分为四层:

一,10维虫洞可穿梭至本宇宙内其它超银河星系团(见下图1),

二.11维虫洞可穿梭至其它与本宇宙同一个宇宙大爆炸源头源头及同一物理定律的平行宇宙

   (见下图1),

三,12维虫洞(正宇宙常数+Λ宇宙,即向外推的内斥力正暗能量+Λ宇宙, 见广义相对论公式:

  Ruv-1/2guvR+Λguv即内斥力-在本宇宙内=K.Tuv。Κ=8πG/C4),

  可穿梭至其它与本宇宙不同的宇宙大爆炸源头及不同物理定律的平行宇宙(见:下图2及图3),

四,0维虫洞(负宇宙常数-Λ宇宙,即向内压的外斥力负暗能量-Λ宇宙, 见广义相对论公式:

  Ruv-1/2guvR=K.Tuv-Λguv即外斥力-在本宇宙外。Κ=8πG/C4),

  是数学宇宙,是所有平行宇宙的总源头(见:下图2及图3),

  虫洞的研究也是未来科学努力的目标之一

平行宇宙-内部结构模型图文解析:

                                          平行宇宙-内部结构模型图文解1

                                           平行宇宙-内部结构模型图文解2

                                             平行宇宙-内部结构模型图文解3                      

图中+-号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特(string bit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特

平行宇宙理论:

是最近科学家提出一个理论竟然不止一个宇宙,而且,似乎他们还完全一样。

在宇宙之外可能有一个星系与银河系具有非常显著的相似之处,还有一颗也与我们的太阳非常相似的恒星。

在这颗恒星周围存在着八大行星,其中第三颗行星与我们的地球非常相似。

这颗行星上同样也存在着高等直立智慧生物,其中有一个生物和您非常相似,过着同样的生活。

平行宇宙简介:

是指从某个宇宙中分离出来,与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。

平行宇宙概念的提出,得益于现代量子力学的科学发现。

在20世纪50年代,有的物理学家在观察量子的时候,发现每次观察的量子状态都不相同。

而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成,所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态,那么宇宙也有可能并不只是一个,而是由多个类似的宇宙组成。

平行宇宙理论依据:

当我们的宇宙诞生的时候,开始不断地加速膨胀,在宇宙中第一缕光线发出之后,就在宇宙空间中传播开来,而宇宙最深处的光线还未到达到地球上。

目前探测到最深的宇宙空间仅仅是在130亿光年左右,也就是在宇宙诞生后的7亿年左右,而在这7亿年内发生的事件,还没有直接的观测数据。

由于这些来自宇宙遥远空间的光线还未到达地球上,使之超出了我们的对宇宙观测的视野。

存在概率:

要找到与我们非常相似的宇宙应该说是几乎不可能的,只能说在概率学上,它是存在的。

我们对这个“似曾相识”的宇宙的观测,仅仅体现于概率数字上。

平行宇宙的概念,并不是因为时间旅行悖论提出来的,它是来自量子力学,因为量子力学有一个不确定性,就是量子的不确定性。平行宇宙概念的提出,得益于现代量子力学的科学发现。在20世纪50年代,有的物理学家在观察量子的时候,发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成,所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态,那么宇宙也有可能并不只是一个,而是由多个类似的宇宙组成。

哥本哈根解释

从20世纪20年代起,许多物理学家都为量子量子力学中,微观粒子的状态用波函数来描述。当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值,而具有一系列可能值,每个可能值以一定的概率出现(宏观物体处于某一状态时,它的力学量具有确定的数值)。也就是说,微观粒子的运动具有不确定性和概率性。波函数就能描述微观粒子在空间分布的概率。

物理学中著名的“单电子双缝干涉”实验正是微观粒子运动不确定性和随机性的体现。在这个实验中,单电子通过双缝后竟然发生了干涉。在经典力学看来,电子在同一时刻只能通过一条缝,它不可能同时通过两条缝并发生干涉;而根据量子力学,电子的运动状态是以波函数形式存在,电子有可能在同一时刻既通过这条狭缝,又通过那条狭缝,并发生干涉。但是,当科学家试图通过仪器测定电子究竟通过了哪条缝时,永远只会在其中的一处发现电子。两个仪器也不会同时侦测到电子,电子每次只能通过一条狭缝。这看起来好像是测量者的观测行为改变了电子的运动状态,这种反常的现象又作何解释呢,物理学家玻尔提出了著名的“哥本哈根解释”:当人们未观测时,电子在两条缝位置都有存在的概率;但是,一旦被测量了,比如说测得该电子在左缝位置,电子有了准确的位置,它在该点的概率为1,其他点的概率为0。也就是说,该电子的波函数在被测量的瞬间“塌缩”到了该点。

玻尔把观察者及其意识引入了量子力学,使其与微观粒子的运动状态发生关系。但观察者和“塌缩”的解释并不十分清晰和令人信服,也受到了很多科学家的质疑。例如,塌缩是如何发生的,是在一瞬间就发生,还是要等到光子进入人们的眼睛并在视网膜上激起电脉冲信号后才开始。

多世界解释

那么,有没有办法绕过这所谓的“塌缩”和“观测者”,从本应研究客观规律的物理学中剔除观察者的主观成分呢。

埃弗雷特提出了一个大胆的想法:如果波函数没有“塌缩”,则它必定保持线性增加。也就是说,上述实验中电子即使再观测后仍然处在左/右狭缝的叠加状态。埃弗雷特由此进一步提出:人们的世界也是叠加的,当电子穿过双缝后,处于叠加态的不仅仅是电子,还包括整个的世界。也就是说,当电子经过双缝后,出现了两个叠加在一起的世界,在其中的一个世界里电子穿过了左边的狭缝,而在另一个世界里,电子则通过了右边的狭缝。这样,波函数就无需“塌缩”,去随机选择左还是右,因为它表现为两个世界的叠加:生活在一个世界中的人们发现在他们那里电子通过了左边的狭缝,而在另一个世界中,人们观察到的电子则在右边。以“薛定谔的猫”来说,埃弗雷特指出两只猫都是真实的。有一只活猫,有一只死猫,但它们位于不同的世界中。问题并不在于盒子中的发射性原子是否衰变,而在于它既衰变又不衰变。当观测者向盒子里看时,整个世界分裂成它自己的两个版本。这两个版本在其余的各个方面是完全相同的。唯一的区别在于其中一个版本中,原子衰变了,猫死了;而在另一个版本中,原子没有衰变,猫还活着。前述所说的“原子衰变了,猫死了;原子没有衰变,猫还活着”这两个世界将完全相互独立平行地演变下去,就像两个平行的世界一样。量子过程造成了“两个世界”,这就是埃弗雷特前卫的“多世界解释”。

这个解释的优点是:薛定谔方程始终成立,波函数从不塌缩,由此它简化了基本理论。它的问题是:设想过于离奇,付出的代价是这些平行的世界全都是同样真实的。这就难怪有人说:“在科学史上,多世界解释无疑是目前所提出的最大胆、最野心勃勃的理论。”


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