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更有甚者,量子力学甚至从最根本的层次上限制了平行宇宙的多样性。正如我们将在后两章探讨的那样,量子力学将模糊的本质赋予了大自然,因此,用超过特定值的精确度去讨论物体的位置是没有意义。这种局限的结果就是,宇宙组织形式的可能性是有限的。根据保守估计,与我们的宇宙大小相仿的宇宙的组织方式共有1010118种[14]。还有一种更保守的理论,叫作“全息原理”(holographic principle),它预测一个与我们的宇宙大小相似的体积最多能有1010124种组织方式[15]。否则,你塞进去的东西就太多了,会让它形成一个比自身还大的黑洞。
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这些都是巨大的数字,大得简直超乎想象,甚至比著名的“古戈尔普勒克斯”(googolplex)还大。小男孩都对大数字很着迷,我曾经偷听到我儿子和他的小伙伴抢着说出比对方更大的数字。在万亿、亿亿之后,我们不可避免要遇到这样一个炸弹——古戈尔普勒克斯。在它之后,是一片充满敬畏的沉默。你可能知道,1古戈尔普勒克斯是指1后面跟着1古戈尔个零,而1古戈尔是1后面跟着100个零,所以1古戈尔普勒克斯就是1010100。它后面可不只是跟着100个零,而是10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000个零!这个数字实在是太大了,你根本没法写出来,因为它包含的位数甚至比我们整个宇宙的原子数量还多!我一直怀疑谷歌(Google)是一家野心勃勃的公司。当我因一次会议而去拜访他们时,我发现他们把自己的办公园区称为“谷歌普勒克斯”(Googleplex)。
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虽然1010118是一个超大的天文数字,但与无穷大比起来,还是小巫见大巫。这意味着,如果永恒暴胀创造出了一个包含无穷多个第一层平行宇宙的空间,那里面将包含所有的可能性。具体地说,想要找到两个完全相同的宇宙,你可能需要逐个检查1010118个宇宙(见图5-2)。所以,如果你在宇宙中沿直线旅行,想到达第一个与我们的宇宙完全相同的宇宙,你可能需要横穿1010118个宇宙直径。如果你愿意在各个方向上都去碰碰运气,你会发现,每个方向上碰到相同宇宙需要旅行的距离是大致相同的,差不多都是1010118米,这个搞笑的双重指数(指数的指数)依然存在。[16]
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图5-2 在这个玩具宇宙中有4个不同的位置,占据每个位置的粒子有两种可能性,所以一共只有24种组合方式(左上)。这意味着,在这样的宇宙的第一层多重宇宙中,要找到一个相同的平行宇宙,你需要检查16个宇宙。同样,如果我们的宇宙包含10118个粒子,可以组合成1010118种不同的排列方式,那么,你需要旅行1010118个平行宇宙,才能遇到一个相同的宇宙。
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在稍微近一些的地方,大约101091米以外的地方,应该存在一个半径为100光年的球形区域,与以地球为中心的同半径区域完全相同,所以我们在下一个世纪中的所有观念也将与那里的分身完全相同。大约101091米以外的地方,应该存在一个与你一模一样的人。实际上,还有一些分身可能存在于更近的地方,因为最终孕育出你的整个过程在宇宙中处处都在发生,比如行星的形成和进化的历程。仅在我们的宇宙中,就可能存在着1020颗处于宜居带的行星。
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第二层多重宇宙,永远无法到达的地方
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之前,我曾把暴胀称为“不断给予的礼物”,因为每一次你认为它不会再给出更激进的预测时,它都再一次颠覆你的想法。如果你感到第一层多重宇宙实在太大了,难以接受,那么,试着张开思维的翅膀,想象一下,假如有无穷多个第一层多重宇宙,有一些甚至拥有明显不同的物理定律,你的脑袋会不会一个变成两个大?然而,安德烈·林德、亚历克斯·维兰金、阿兰·古斯和他们的同事们已经告诉人们,这就是暴胀理论作出的典型预测。我们将它称为第二层多重宇宙。
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同一个空间,许多个宇宙
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物理学家怎能允许如此疯狂的事情存在?我们在图4-8中看到,暴胀能从有限的体积内创造出无限的体积。正如图5-3所示,我们没有理由认为暴胀不会在几个相邻的体积内发生,只要交界处的暴胀永不结束,就能由此产生出几个相邻的无限区域(也就是第一层多重宇宙)。
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图5-3 我们用图4-8中的机制来表示永恒暴胀,假设暴胀创造出了3个无限的区域,那么,想要在不同区域间穿行是不可能完成的任务,因为暴胀不停地在你和目的地之间创造出新的空间,其速度远大于你穿行其中的速度。
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这意味着,如果你居住在其中一个第一层多重宇宙中,你根本不可能去拜访相邻的某一个——暴胀不停地在边界区域创造出空间,速度非常快,你根本不可能穿越过去。
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这就好像我和孩子们玩的火箭游戏,我会假装他们坐在火箭的后座上,我带着他们一起前往第一层多重宇宙的边界:
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“老爸,我们到了吗?”
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“还有一光年。”
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“老爸,我们到了吗?”
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“还有两光年。”
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也就是说,尽管其他第二层平行宇宙与我们处于同一个空间中,但它们与我们的距离无限远,即使我们以光速前进,也永远无法到达它们。与之不同的是,其他第一层平行宇宙从本质上说是可以到达的,你甚至能去往第一层多重宇宙中任意远的地方,只要你有足够的耐心,并且拥有一台宇宙膨胀减速器[17]。
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我在图5-3中简化了许多因素,比如忽略了空间正在膨胀。图中,我用垂直的细线将几个U形的第一层多重宇宙分开,而这里正是永恒暴胀的区域,它们膨胀得非常迅速,并且其中有一些地方最终会停止暴胀,孕育出新的U形区域。如果考虑到上述特征,会更加有趣,因为第二层多重宇宙其实更像图5-4中展示的树形结构。
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图5-4 空间持续膨胀,暴胀零星终结,使第二层多重宇宙长成了树状结构。在树枝内的时空区域,暴胀会持续下去,而树枝间的U形区域则是暴胀结束的产物,每个U形区域都代表着一个无限的第一层多重宇宙。
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任何暴胀的区域都会膨胀得非常迅速,但是暴胀最终将会在其中一些部分终结,形成U形区域,而每一个U形区域都是一个无限的第一层多重宇宙。这个树形结构的树枝会永远生长下去,创造出无数多个这样的U形区域——所有U形区域一起组成了第二层多重宇宙。在每一个U形区域内,暴胀的终结都将把暴胀物质转变为粒子,最终聚集形成原子、恒星和星系。阿兰·古斯喜欢把每一个第一层多重宇宙叫作“口袋宇宙”(pocket universe),因为它可以很方便地塞进这个树形结构的树枝上。
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花样繁多!被改变了的定律
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