打字猴:1.70091769e+09
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1700917691 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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1700917696 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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1700917698 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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1700917700 第二层多重宇宙,永远无法到达的地方
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1700917702 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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1700917704 同一个空间,许多个宇宙
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1700917706 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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1700917711 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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1700917713 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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1700917715 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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1700917717 “老爸,我们到了吗?”
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1700917719 “还有一光年。”
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1700917721 “老爸,我们到了吗?”
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1700917723 “还有两光年。”
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1700917725 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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1700917727 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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1700917732 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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1700917734 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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1700917736 花样繁多!被改变了的定律
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1700917738 在本章前面部分,我曾提到,第二层多重宇宙可以包含许多不同的无限区域,而这些区域内的物理定律也不尽相同,甚至可能有着天壤之别。诚然,这听起来十分古怪,物理定律怎么可能允许不同的物理定律存在呢?关键在于,从定义上来说,物理定律可以分为基本物理定律(fundamental laws of physics)和有效物理定律(effective laws of physics)。基本物理定律无论在何时何地都是一成不变的,但它能衍生出复杂的物理状态;在不同的物理状态中,有自我意识的观察者就会推论出不同的有效物理定律。
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