导语 上世纪以来,人类的科学技术再次进入了一个"大爆发"时期,有许多影响我们如今生活的东西都是在上世纪发明的,比如飞机、冰箱、空调等等。在现代城市中,我们很难完全离开这些发明生活,它们已经是我们生活中必不可少的工业产品。 迄今为止,许许多多的科研工作者都投入了应用科学技术的研究,希望可以用自己的力量去改变这个社会,让人们的生活水平越来越高,摆脱生理、自然等一系列的限制,让我们能够用客观上有限的力量做到更多事。 除了研究实用技术的研究者之外,也有很多学者将自己的精力放在了对于科学理论的研究上。比如我们熟知的来自中国的两位天才科学家, 钱学森和杨振宁 就在研究领域上有着区别。钱学森为我国的 航天、原子能 应用做出了巨大的贡献,帮助我国迅速地提高了国际地位。 相比起国士无双的钱学森来说,杨振宁似乎没有那么大的贡献,但实际上他在理论物理上的研究成果同样重要,如果不是这样, 诺贝尔奖 也不会让他获得。只不过对于当时的人们来说,纯理论的研究贡献似乎没有那么"明显"。 平行宇宙 科学的进步改变了我们的生活,也提供了全新的文艺作品题材。我们如今经常见到的科幻作品,就是在近代才出现的。在这些作品中,人类文明往往发展到了更先进的阶段,各种技术高度发达,我们面对的问题也和现在完全不同。 一些即使并不是主要写科幻的文艺作品,也会在其中加入一些科幻的元素,用来解释情节或者展开想象。比如主要描写有着超自然能力人物的超级英雄影视作品中,就会出现 "虫洞"、"平行宇宙" 等科学概念。 相信喜欢超级英雄题材作品的人,对于平行宇宙或者多元宇宙的说法都并不陌生。在这些作品里,平行宇宙可能的一个人物在关键节点做出了不同选择的时间线,可能是一种事物的不同发展方向,也有可能只是保留了另一个宇宙的一些设定,其他完全不同…… 显然,文艺作品总是会进行艺术加工和想象,并不能作为严谨的宇宙科学来看。那么真实的平行宇宙理论究竟是什么样子,或者说平行宇宙到底存不存在呢? 从薛定谔说起 要解释平行宇宙的相关理论,首先要从 现代物理学的"叠加态" 说起。一些科学术语在发展中已经进入了我们的生活,比如 "薛定谔的猫"或者"巴甫洛夫的狗" 。 其中后者很好理解,就是说的我们生活中的常见的条件反射现象;前者虽然流传甚广,但是却没有很多人真正理解它的含义。 简单来说就是,物理学家薛定谔提出了一个假设, 一只猫和一个装有毒药的装置被装在盒子里,如果装置里的原子发生衰变,毒药就会被释放出来将猫毒死。 问题在于,在我们打开盒子,观测到装置有没有被启动之前,我们并不知道盒子里的猫是死是活。 后来的科学家针对这个假设纷纷提出了自己的理论,其中上个世纪的著名物理学家 玻尔 提出,在打开这个盒子之前,猫处在"既死又活"的状态,也就是生和死的叠加态之中,只有当我们进行了观测,也就是打开盒子之后,才会决定事件到底会怎样发展。 他的理论受到了同时代另一位著名物理学家 爱因斯坦 的反驳,他表示如果猫处在生死的叠加态,那么难道一切事件都是随机的吗? 针对二人的讨论,另一位物理学家 休·埃弗雷特 表示,猫在盒子里确实不是既生又死,但也不是完全随机走向一种可能,也就是说"上帝不掷骰子"。 但是时间的发生确实不止有一种可能性,猫活着和猫死去两种结果实际上处在不同的宇宙,这两个宇宙都有关于猫的生死状态的决定,但是却又互不相干,因此是完全的平行的,这就是 平行宇宙 。这个理论似乎解决了玻尔和爱因斯坦之间的争论,那么事实究竟如何呢? 平行宇宙是否存在? 马克思主义指导我们, 实践是检验真理的唯一标准 ,要想证明一个理论是否正确,那么就需要从实际中找到直接或者间接的证据才可以。 现在依然有很多物理学的理论并没有得到证实,只能停留在理论和猜想阶段,但是科学家们一直没有放弃去证明他们的正误。 在平行宇宙理论提出之后,科学家们就一直在试图将这个理论加以证实。但遗憾的是,现有的一些研究似乎指向了和这个理论相反的方向。 比如在 宇宙曲率 的研究上,学者们发现宇宙曲率刚好是零,也就是说我们所处的宇宙很可能就是一切"存在"的总和,在我们的宇宙之外并不存在任何事物,自然也不会有平行宇宙了。而且如果有平行宇宙,也无法解释磁单极子为什么不存在。 但是这些现象也无法完全否认平行宇宙的存在,而在之后,物理学家 阿兰古斯 又提出了 宇宙暴胀理论 ,认为宇宙在暴胀的同时,其他的空间也会发生暴胀,所以不能够完全否定宇宙大爆炸和宇宙膨胀是存在的。 来自南极的证据 除了不断提出新理论之外,研究者们也在不断进行对宇宙的观测,只要有一定能力的国家都会建设相关的宇宙探索装置。 比如我国就建设了" 中国天眼 "射电望远镜进行宇宙观测,而日本在地下一千米深处用五万吨纯水建设了 神冈中微子探测器 ,来捕捉从宇宙中掠过地球的 中微子 。 但是不管怎么说,这些人类活动相对频繁的地方都有一定其他信号的干扰,会影响到结果的准确性。于是人们将目光投向了南极这片自古以来都没有人类涉足的大陆,在上面建立了一系列 宇宙观测装置 。 近年来 NASA 科学家在对南极进行观测的时候,发现 南极上空有大量中微子的存在 。中微子是一种非常难以被捕获的粒子,从宇宙中向地球发来的中微子需要在地下深处才能够被捕获。 那么在这里大量出现中微子,很有可能并不是从宇宙中发出,而是地球本身发出的。但是地球是没有办法释放大量中微子的,所以这很有可能是平行宇宙存在的证明—— 地球放出的中微子是宇宙冲向地球中微子的"时光倒流"现象。 镜像宇宙存在的可能性 既然时间在这里有可能倒流,并且和我们所处的宇宙发生相交的现象,那么这个宇宙很有可能不是完全和地球相同的平行宇宙,而是一个和我们的感知相反的宇宙,也就是" 镜像宇宙 ",像我们在镜子中看到的一切都是颠倒的一样。 那么这真的就是我们所在的宇宙旁边有一个镜像宇宙的证据吗?另一些科学家在南极却发现了另一种不同的可能性,那就是处在南极冰盖下的" IceCube中微子探测器 "的观测结果。 IceCube中微子探测器,也就是 "冰立方"中微子探测器, 是由 美国、德国 等十个国家的科学家共同维护和使用的探测器。它不光建设在气候纯净的南极,而且还在物理性质更加单纯的地下。 然而在这里,研究者们却没有发现和南极上空一样的大量中微子散射现象,因此存在镜像宇宙。 并且就在我们宇宙的"旁边",也是一件很可疑的事情,并不能完全证明其存在,由于 IceCube 中微子探测器的精度和广度都更加深入,因此学界还是更加倾向于它而不是NASA在南极上空的观测结果。 NASA确实是一个强大的科学研究机构,但是此前也不是没有再发生过探测上的"失误",而且其结果终究是一家之言。 因此人们并没有确切的证据表明在我们周围还存在着平行宇宙,更不要说是和这个宇宙的时间流逝刚好相反的" 镜像宇宙 "了。 所以人们对于宇宙存在的探索无疑还是"路漫漫其修远兮",只有更多的实践才能够证明一种理论的正确性,人类在今后需要做的研究和计算还有很多。 结语 平行宇宙虽然看起来和我们的生活非常遥远,但是科学家们研究其是否存在还是有意义的。只有充分掌握了各种理论,才能够将理论应用到实践中去。 我们现在进行的一系列去证明理论的实践,本身就经过了过去的理论的指导。这对于人类来说是一个良性的循环,我们知道得越多,要去理解和探索其他知识也就变得更加容易了。因此在今后继续进行科学探索,将会是我们社会发展的必要要求。 不光是 美国、日本、德国 等发达国家在积极地进行宇宙研究,我国在经过数十年的发展后也在奋起直追,逐渐做出自己的宇宙研究成果。 对于全世界的人类来说,宇宙科学研究都是一件有益的事情,我们也要充分展现对于人类命运的关注和一个大国应有的担当,在自己进行发展的同时也和其他国家进行积极合作。 以及国家的科技发展离不开教育,相信我国今后也能够培养出更多爱因斯坦、杨振宁、玻尔这样的科学家。