元宇宙的理論意義
① 多元宇宙理論要怎樣理解呢科學家怎麼說的
這很奇怪,因為當時天文學家認為我們的星系就是整個宇宙,且直徑只有大約20萬光年。這一發現證明了在我們的星系之外也有星系,我們開始認識到在我們的宇宙中可能有數萬億個星系。我們的宇宙大得難以想像,然而,仍有一些科學家認為,我們的想法可能有點太小了,因為他們提出了多元宇宙的觀點。
除了談論多重宇宙之外,人們還喜歡討論我們生活在模擬環境中的想法。瑞典哲學家尼克·博斯特羅姆發表了一篇名為《模擬論證》的論文,這篇論文將繼續質疑我們現實的本質。博斯特羅姆的模擬理論是一個有爭議的觀點,它圍繞著三個假設。
(1)人類很有可能在到達“後人類”階段之前滅絕;(2)任何後人類文明都不太可能對其進化史進行大量的模擬;(3)幾乎可以肯定我們生活在計算模擬中。因此,相信有一天我們會成為運行模擬祖先的後人類的想法是錯誤的,除非我們現在生活在一個模擬中。
然而,有些人把這個想法做得更遠。如果我們的宇宙和其他的宇宙一樣正在被模擬呢?他們的想法是,如果我們的未來確實擁有模擬我們的宇宙的能力,是什麼阻止他們同時模擬多個宇宙呢?
可能不存在平行宇宙
從多元宇宙理論中產生的一個流行觀點是平行宇宙的概念。然而,大多數天體物理學家並不贊同平行宇宙。天體物理學家伊森·西格爾對該理論的局限性直言不諱。他相信時空可能永遠持續下去,但是,是否存在與我們相似的替代現實呢?可能並非如此。
② 宇宙探索的意義
宇宙探索的意義:
宇宙探索的意義深遠,載人航天勢在必行。
第一,航天科學能揭示宇宙的形成與演化,探索生命的起源以及空間環境對人類生存環境的影響,對天文學、宇宙學、物質科學、生命科學和思想科學的發展有巨大的推動作用。
第二,航天技術是一門綜合性的高技術,它依賴並刺激了一大批高技術的發展,如電子技術、計算機技術、遙控遙測遙感技術、新材料新能源技術及可靠性工程技術等等。同時,也依賴於並刺激了管理科學的巨大進步,將政府、企業、科研、大學綜合成一體,密切了科學、技術和生產這三者的關系,發展了所謂的「大科學」,使科學技術事業社會化的進程大大加速。
第三,航天科技引發了具有巨大市場潛力的空間產業,甚至像空間旅遊這樣的第三產業、現代服務業也應運而生,而且體現了「以人為本」。
第四,繼「兩彈一星」之後,「載人航天」精神對我國政治、思想、社會、文化等方向的意義更為重大。
③ 宇宙的意義是什麼
「大爆炸宇宙論」認為:宇宙是由一個緻密熾熱的奇點於150億年前一次大爆炸後膨脹形成的。1929年,美國天文學家哈勃提出星系的紅移量與星系間的距離成正比的哈勃定律,並推導出星系都在互相遠離的宇宙膨脹說。 宇宙並非永恆存在而是從虛無創生的思想在西方文化中可以說是根深蒂固。雖然希臘哲學家曾經考慮過永恆宇宙的可能性,但是,所有西方主要的宗教一直堅持認為宇宙是上帝在過去某個特定時刻創造的。 象歷史學家一樣,宇宙學家意識到開啟未來的鑰匙在於過去。 早在1929年,埃德溫·哈勃作出了一個具有里程碑意義的發現,即不管你往哪個方向看,遠處的星系正急速地遠離我們而去。換言之,宇宙正在不斷膨脹。這意味著,在早先星體相互之間更加靠近。事實上,似乎在大約100億至200億年之前的某一時刻,它們剛好在同一地方,所以哈勃的發現暗示存在一個叫做大爆炸的時刻,當時宇宙無限緊密。 1950年前後,伽莫夫第一個建立了熱大爆炸的觀念。這個創生宇宙的大爆炸不是習見於地球上發生在一個確定的點,然後向四周的空氣傳播開去的那種爆炸,而是一種在各處同時發生,從一開時就充滿整個空間的那種爆炸,爆炸中每一個粒子都離開其它每一個粒子飛奔。事實上應該理解為空間的急劇膨脹。"整個空間"可以指的是整個無限的宇宙,或者指的是一個就象球面一樣能彎曲地回到原來位置的有限宇宙。 根據大爆炸宇宙論,甚早期的宇宙是一大片由微觀粒子構成的均勻氣體,溫度極高,密度極大,且以很大的速率膨脹著。這些氣體在熱平衡下有均勻的溫度。這統一的溫度是當時宇宙狀態的重要標志,因而稱宇宙溫度。氣體的絕熱膨脹將使溫度降低,使得原子核、原子乃至恆星系統得以相繼出現。 從1948年伽莫夫建立熱大爆炸的觀念以來,通過幾十年的努力,宇宙學家們為我們勾畫出這樣一部宇宙歷史: 大爆炸開始時 150-200億年前,極小體積,極高密度,極高溫度。 大爆炸後10-43秒 宇宙從量子背景出現。 大爆炸後10-35秒 同一場分解為強力、電弱力和引力。 大爆炸後10-5秒 10萬億度,質子和中子形成。 大爆炸後0.01秒 1000億度,光子、電子、中微子為主,質子中子僅佔10億分之一,熱平衡態,體系急劇膨脹,溫度和密度不斷下降。 大爆炸後0.1秒後 300億度,中子質子比從1.0下降到0.61。 大爆炸後1秒後 100億度,中微子向外逃逸,正負電子湮沒反應出現,核力尚不足束縛中子和質子。 大爆炸後13.8秒後 30億度,氘、氦類穩定原子核(化學元素)形成。 大爆炸後35分鍾後 3億度,核過程停止,尚不能形成中性原子。 大爆炸後30萬年後 3000度,化學結合作用使中性原子形成,宇宙主要成分為氣態物質,並逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體雲塊,直至恆星和恆星系統。 大爆炸理論模型得到若乾重要觀測事實的支持: (1)星系距離越遠退行速度越大 大爆炸理論的科學性令人不得不信服。最直接的證據來自對遙遠星系光線特徵的研究。20年代,天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)研究了維斯托·斯里弗(Vesto Slipher)所作的觀測。他注意到,遠星系的顏色比近星系的要稍紅些。哈勃仔細測量了這種紅化,並作了一張圖。他發現,這種紅化是系統性的,星系離我們越遠,它就顯得越紅。 光的顏色與它的波長有關。在白光光譜中藍光位於短波端,紅光位於長波端。遙遠星系的紅化意味著它們的光波波長已稍微變長了。在仔細測定許多星系光譜中特徵譜線的位置後,哈勃證實了這個效應。他認為,光波變長是由於宇宙正在膨脹的結果。哈勃的這個重大發現奠定了現代宇宙學的基礎。 膨脹中宇宙的性質使許多人困惑不解。從地球的角度來看,好像遙遠的星系都正飛快地遠離我們而去。但是,這並不意味著地球就是宇宙的中心。平均而言,宇宙不同地方的膨脹圖像都是相同的。可以說每一點都是中心,又沒有一點是中心。我們最好把它想像成星系間的空間在伸長或膨脹,而不是星系在空間中運動。這一點與我們日常生活中見到的源於一點的爆炸不同。 空間可以伸長這一事實看上去似乎離奇古怪,不過這卻是1915年愛因斯坦廣義相對論發表以來科學家們早就熟知的概念。廣義相對論認為,引力實際上是空間(嚴格地說是時空)彎曲或變形的一種表現。從某種意義上來說空間是有彈性的,可以按某種方式彎曲或伸長,具體情況取決於物質的排列。這個思想已為觀測所充分證實。 膨脹空間的基本概念可通過一項簡單的模擬來加以理解。想像在一條松緊帶上縫有一排紐扣。現在假定從松緊帶的兩端把它拉長,結果所有的紐扣都彼此遠離。不論我們選擇從哪個紐扣來看,它鄰側的紐扣似乎都在遠離,而且這種膨脹是處處相同的,不存在特殊的中心。當然,我們在畫這排紐扣時,它有一個中心紐扣,但這與系統的膨脹方式毫不相干。只要把這條帶紐扣的松緊帶無限加長,或環成一個圓圈,這個中心便不再存在了。 從任意一個紐扣來看,離它最近的[url紐扣以某種速度退行,再下一個紐扣則以兩倍數度退行,依此類推。在你看來,紐扣離得越遠,它退行得越快。因此這種膨脹意味著退行速度與距離成正比-這是一個極為重要的關系。藉助這個圖像,我們現在就可想像出光波是如何在膨脹空間中或星系間傳播的。當空間伸長時,光波波長也跟著變長,這就解釋了宇宙學紅移現象。哈勃發現,紅移量與距離成正比,同這個簡單的圖像模擬結果完全一致。 (2)3K宇宙微波背景輻射(1978年諾貝爾物理獎) 早在四十年代末,大爆炸宇宙論的鼻祖伽莫夫認為,我們的宇宙正沐浴在早期高溫宇宙的殘余輻射中,其溫度約為6K。正如一個火爐雖然不再有火了,還可以冒一點熱氣。 1964年,美國貝爾電話公司年輕的工程師-彭齊亞斯和威爾遜,在調試他們那巨大的喇叭形天線時,出乎意料地接收到一種無線電干擾雜訊,各個方向上信號的強度都一樣,而且歷時數月而無邊化。 難道是儀器本生有毛病嗎?或者是棲息在天線上的鴿子引起的?他們把天線拆開重新組裝,依然接收到那種無法解釋的雜訊。這種雜訊的波長在微波波段,對應於有效溫度為3.5K的黑體輻射出的電磁波(它的譜與達到某種熱平衡態的熔爐內的發光情況精確相符,這種輻射就是物理學家說熟知的"黑體輻射")。他們分析後認為,這種雜訊肯定不是來自人造衛星,也不可能來自太陽、銀河系或某個河外星系射電源,因為在轉動天線時,雜訊強度始終不變。 後來,經過進一步測量和計算。得出輻射溫度是2.7K,一般稱之為3K宇宙微波背景輻射。這一發現,使許多從事大爆炸宇宙論研究的科學家們獲得了極大的鼓舞。因為彭齊亞斯和威爾遜等人的觀測竟與理論預言的溫度如此接近,正是對宇宙大爆炸論的一個非常有力的支持!這是繼1929年哈勃發現星系譜線紅移後的又一個重大的天文發現。 宇宙微波背景輻射的發現,為觀測宇宙開辟了一個新領域,也為各種宇宙模型提供了一個新的觀測約束,它因此被列為20世紀60年代天文學四大發現之一。彭齊亞斯和威爾遜於1978年獲得了諾貝爾物理學獎。瑞典科學院在頒獎決定中指出:這一發現,使我們能夠獲得很久以前宇宙創生時期所發生的宇宙過程的信息。 (3)宇宙氦豐度 最後還有一個證實熾熱高密度宇宙起源理論的證據。只要知道今天熱輻射的溫度,由熱大爆炸理論很容易計算出宇宙誕生後約1秒時各處的溫度約為100億度,這對現有的原子核的合成來說也是太高了。那時物質必定被撕裂成最基本的成分,形成一鍋基本粒子湯,諸如質子、中子和電子。但是,隨著這鍋湯變冷,核反應就可能出現了。
④ 宇宙的意義
我們身體的每個細胞、組織、器官,都具備它存在的作用和意義,如果缺失了其中的任何一個部分,都會給人體帶來死亡的危險。同樣的道理,在一個社會中,每一種組織、機構、團體或者個人,也都有其存在的意義,如果一個社會能夠容忍某個人平白無故地消失、死亡,那麼這個社會自身也就會陷入危機。站在更高的角度來看,世界之中的每一個層次的存在,也都遵循著這樣的道理。那麼此時就會產生一個耐人尋味的問題:宇宙本身知道它孕育了我們人類這種生命嗎?這種生命不但能夠認識自己,還能夠反過來認識孕育它的宇宙。並且其存在對宇宙而言不一定是好事,比如現在污染地球,也許年以後能力更加強大,就開始污染宇宙了。
那麼這一切的意義是什麼呢?宇宙孕育人類的意義是什麼?宇宙本身存在的意義又是什麼呢?
這個問題說大也大,說小也小。要討論它,還得從最接近宇宙的科學:物理學的角度來看看。
在物理學家中常常可以看到這樣一種心聲:從基礎物理的角度來看,我們的世界能夠存在,是一個非常巨大的意外。換個角度說,我們在感嘆造物主那無微不至的極端精巧完美之手時,不如反過來想想為什麼這樣的造物主能夠存在。越是看到這一點,越能深刻體會到這其中的不易。所以這種呼聲最先由科學家發出,也不難理解了。
具體說來比如:讓原子核能夠聚攏在一起的強核力(自然界中最強的一種基本力,有效距離也極短,它把誇克結合成為質子、中子等粒子,同時讓質子和中子結合成為原子核)如果比現在高出百分之零點幾,那麼會發生難以想像的恐怖局面:太陽只需要不到一秒的時間,就能夠把星體內部剩餘的燃料全部消耗光,並且接下來氦聚變反應幾乎也是在一瞬間內完成。如此一來全宇宙都會在瞬間發生劇烈的爆炸,生命也不會出現。
而如果讓弱核力(作用於放射現象的基本力)比現在弱百分之零點幾,那麼構成我們現在宇宙中許多物質的重元素都不會存在。自然地,生態系統、生命、人類這些也都不會存在了。
而大家最熟悉的萬有引力,也就是我們時時刻刻能感受到的重力當中,如果萬有引力常數比現在微弱百分之零點幾:根據科學家預測的模型,宇宙大爆炸也許都不會產生,更不要說誕生這一切了。
而在物理學法則嚴絲合縫構建的這個世界之上,其他領域的法則,比如基本粒子的質量、太陽系的結構、生物進化的規律……它們也無不一致地保持著這種精確性。不多也不少,每一種系數、關系、定理、結構都是那樣的精妙結論、恰到好處,從而能夠「剛剛好」地誕生這個美麗、復雜的宇宙世界,以及生命世界。
為什麼在宇宙的每一個領域、每一個層面都能夠存在這樣「剛剛好的精確性」呢?事實上,這個問題不但是我們常人會由衷想到的難題,同樣也是科學大師們繞不過去的彎子:牛頓為此在後半生遁入了神學、愛因斯坦為此提出「大統一理論」的夢想,但最終也沒能實現。因此,以前的許多科學家,在這個極端的難題上,傾向於「造物主」的觀點。
如果有了「造物主」的概念,似乎文章開頭的問題就有了結果:我們是造物主製造的作品,我們自身的存在是渺小的,只需要在信念上擁抱造物主的偉大,看到造物主的雋永便可以了。然而問題也隨之而來:
「造物主」這樣的概念,看起來和「科學家」是大相徑庭的。大家都知道,科學是追求真理,方法是實證、客觀、唯物。而「造物主」看起來要麼很宗教,要麼很故弄玄虛,怎麼能夠和科學家扯上關系呢?
動物園假說
原來,科學家的「造物主」思想,並不是宗教里那樣「人格化的上帝」的意思。較多的科學家持「動物園假說」觀點。這個觀點認為,宇宙經過100多億年的發展,既然地球能夠有智慧生命,那麼在宇宙這個幾乎是無窮大的環境里,必然也就存在「不止這一次」的智慧生命,而它們在100多億年的時間里,可以說是能夠發展出來的科技,早就發展出來了。我們人類目前短短幾百年的科技史,在它們面前就如同地上的螞蟻。因此,幾乎可以斷定現在的世界是這樣一種情況:強大的智慧生命時時刻刻監視著我們,我們無論如何也無法察覺,更有可能我們本身就處於它們的一場「實驗」當中。
是否相信一個人格化的上帝
細心的朋友可能發現了,這個假說概念里的「高級文明」,也就是科學家推測存在的「造物主」。這個假說的根源是著名物理學家,諾貝爾獎得主費米教授提出的「費米悖論」。由於該假說完整、客觀的邏輯,和非常強烈的「科學性」,而得到了較多科學家的支持,是學界對於「我們為什麼存在」以及「外星人在哪」等終極問題的最主流觀點。
可觀測的宇宙也許只是個實驗室
而還有一些科學家的「造物主」思想,傾向於認為是宇宙自帶的一種「內稟性」的屬性,並不某種生物或者文明的主動、有目的性的行為。這種思想中最著名的是《精調謬論》一書的,美國科羅拉多大學的維克托·斯騰格。他在書中強調:「不論是你讓某種物理參數變化,或者讓某個生態系統中的某一物種數量改變,大自然自身會通過時間來修正你的這種做法,它們最終會恢復原本的樣子。我們迄今為止仍沒有獲得的萬物之理,很有可能說清物理參數之間的聯系,這種聯系也能解釋宇宙在物理屬性上穩定的原因。」
這兩種思想表面上只是兩種科學觀點,本質里其實是「造物主」是否存在的問題。細心的朋友一定看出來了,第二種思想也就意味著「造物主」不存在。這時候,人類和宇宙似乎又變得失去了存在的意義。
後來,給這種爭論帶來終結一擊的,是「多重宇宙」的概念。這個概念由最初科幻領域被提出,到後來被科學家找到理論支撐,並且是當今物理學界最實至名歸的大牛:構建弦理論的威騰教授。被理論物理學界普遍認為是「最具可能解釋一切,一旦被實證,成就將遠超愛因斯坦和牛頓」的這樣一名正經科學家。該理論預測,與我們一起存在的宇宙數量,其最小值也在10500個以上,而最大值目前未知。
多重宇宙
從這個角度來說,我們的宇宙就遠不是「被造物主精巧設計」那樣簡單了。而那時產生的「人類存在的意義」和「宇宙存在的意義」也都將淪為笑談。因為我們只是在一個存在任何可能性的源頭中,剛好碰到了目前這種屬性的宇宙,在其中自然而然地存在著而已。從這個角度來說,宇宙和人類本身沒有什麼特別的意義,一切信仰的終點也就是一堆枯燥無味、甚至有點恐怖的物理參數在隨意組合著而已。「到這一點後,我發現自己並沒有太過興奮,甚至不如把這些時間用來陪妻子看一場電影來得高興。」英國科學家霍伊爾一度這樣說過,或許也代表了許多人對於這種「意義」的真實想法:星空的盡頭索然無趣,不如關起門過自己的小日子!
⑤ 什麼是多元宇宙理論
多宇宙(或者稱為多世界、平行宇宙)理論,來自於休•埃弗萊特(Hugh Everett III)對量子力學的解釋。
首先我不清楚樓主您對量子力學了解的程度,因此我把我的回答扯得長一點。眾所周知,量子力學哥本哈根解釋認為觀測者對微觀世界是有影響的,特別值得一提的有趣實驗是「電子究竟穿越了哪條縫」「量子自殺」「薛定諤的貓」等等。但是把人類意識牽扯到對微觀世界的決定上面似乎存在重重哲學上的困難,以至於後來的許多科學家都提出了區別於此的其他解釋,其中尤以埃弗萊特的多宇宙理論贏得了眾多的支持。
為了你能更好的理解多宇宙解釋,我不妨把電子雙縫實驗敘述的詳盡一些。
經典理論看來,在電子雙縫干涉的實驗中單個電子只通過了一條狹縫,在一條狹縫中穿過的粒子卻發生了干涉,我們若想在兩道狹縫處都安裝上某種儀器,為的是記錄下來電子路徑或者發出警報,那不就成了?這種儀器又不是復雜而不可製造的。而實際上我們的確可以裝上這種儀器。但是,一旦我們試圖測定電子究竟通過了哪條縫時,我們永遠只會在其中的一處發現電子。兩個儀器不會同時響電子是一個粒子,它每次只能通過一條狹縫,奇妙的是,一旦我們展開這種測量的時候,干涉條紋也就消失了。哥本哈根的解釋認為人意識的參與導致了電子波函數的坍縮。
(以下內容選自參考資料《上帝擲骰子嗎——量子物理史話》,)
我們無法准確地定義一個「觀測者」!一個人和一台照相機之間有什麼分別,大家都說不清道不明,於是給「意識」乘隙而入。而把我們逼到不得不去定義什麼是「觀測者」這一步的,則是那該死的「坍縮」。一個觀測者使得波函數坍縮?這似乎就賦予了所謂的觀測者一種在宇宙中至高無上的地位,他們享有某種超越基本物理定律的特權,可以創造一些真正奇妙的事情出來。
真的,追本朔源,罪魁禍首就在曖昧的「波函數坍縮」那裡了。這似乎像是哥本哈根派的一個魔咒,至今仍然把我們陷在其中不得動彈,而物理學的未來也在它的詛咒下顯得一片黯淡。拿康奈爾大學的物理學家科特•戈特弗雷德(Kurt Gottfried)的話來說,這個「坍縮」就像是「一個美麗理論上的一道醜陋疤痕」,它雲遮霧繞,似是而非,模糊不清,每個人都各持己見,為此吵嚷不休。怎樣在觀測者和非觀測者之間劃定界限?薛定諤貓的波函數是在我們打開箱子的那一剎那坍縮?還是它要等到光子進入我們的眼睛並在視網膜上激起電脈沖信號?或者它還要再等一會兒,一直到這信號傳輸到大腦皮層的某處並最終成為一種「精神活動」時才真正坍縮?如果我們在這上面大鑽牛角尖的話,前途似乎不太美妙。
那麼,有沒有辦法繞過這所謂的「坍縮」和「觀測者」,把智能生物的介入從物理學中一腳踢開,使它重新回到我們所熟悉和熱愛的軌道上來呢?讓我們重溫那個經典的雙縫困境:電子是穿過左邊的狹縫呢,還是右邊的?按照哥本哈根解釋,當我們未觀測時,它的波函數呈現兩種可能的線性疊加。而一旦觀測,則在一邊出現峰值,波函數「坍縮」了,隨機地選擇通過了左邊或者右邊的一條縫。量子世界的隨機性在坍縮中得到了最好的體現。
要擺脫這一困境,不承認坍縮,那麼只有承認波函數從未「選擇」左還是右,它始終保持在一個線性疊加的狀態,不管是不是進行了觀測。可是這又明顯與我們的實際經驗不符,因為從未有人在現實中觀察到同時穿過左和右兩條縫的電子,也沒有人看見過同時又死又活的貓(半死不活,奄奄一息的倒有不少)。事到如今,我們已經是騎虎難下,進退維谷,哥本哈根的魔咒已經纏住了我們,如果我們不鼓起勇氣,作出最驚世駭俗的假設,我們將註定困頓不前。
如果波函數沒有坍縮,則它必定保持線性疊加。電子必定是左/右的疊加,但在現實世界中從未觀測到這種現象。
有一個狂想可以解除這個可憎的詛咒,雖然它聽上去真的很瘋狂,但慌不擇路,我們已經是nothing to lose。失去的只是桎梏,但說不定贏得的是整個世界呢?
是的!電子即使在觀測後仍然處在左/右的疊加,但是,我們的世界也只不過是疊加的一部分!當電子穿過雙縫後,處於疊加態的不僅僅是電子,還包括我們整個的世界!也就是說,當電子經過雙縫後,出現了兩個疊加在一起的世界,在其中的一個世界裡電子穿過了左邊的狹縫,而在另一個里,電子則通過了右邊!
波函數無需「坍縮」,去隨機選擇左還是右,事實上兩種可能都發生了!只不過它表現為整個世界的疊加:生活在一個世界中的人們發現在他們那裡電子通過了左邊的狹縫,而在另一個世界中,人們觀察到的電子則在右邊!量子過程造成了「兩個世界」!這就是量子論的「多世界解釋」(Many Worlds Interpretation,簡稱MWI)。
要更好地了解MWI,不得不從它的創始人,一生頗有傳奇色彩的休•埃弗萊特(Hugh Everett III,他的祖父和父親也都叫Hugh Everett,因此他其實是「埃弗萊特三世」)講起。1930年11月9日,愛因斯坦在《紐約時報雜志》上發表了他著名的文章《論科學與宗教》,他的那句名言至今仍然在我們耳邊回響:「沒有宗教的科學是跛足的,沒有科學的宗教是盲目的。」兩天後,小埃弗萊特就在華盛頓出生了。
埃弗萊特對愛因斯坦懷有深深的崇敬,在他只有12歲的時候,他就寫信問在普林斯頓的愛因斯坦一些關於宇宙的問題,而愛因斯坦還真的復信回答了他。當他拿到化學工程的本科學位之後,他也進入了普林斯頓攻讀。一開始他進的是數學系,但他很快想方設法轉投物理。50年代正是量子論方興未艾,而哥本哈根解釋如日中天,一統天下的時候。埃弗萊特認識了許多在這方面的物理學生,其中包括玻爾的助手Aage Peterson,後者和他討論了量子論中的觀測難題,這激起了埃弗萊特極大的興趣。他很快接觸了約翰•惠勒,惠勒鼓勵了他在這方面的思考,到了1954年,埃弗萊特向惠勒提交了兩篇論文,多世界理論(有時也被稱作「埃弗萊特主義-Everettism」)第一次亮相了。
按照埃弗萊特的看法,波函數從未坍縮,而只是世界和觀測者本身進入了疊加狀態。當電子穿過雙縫後,整個世界,包括我們本身成為了兩個獨立的疊加,在每一個世界裡,電子以一種可能出現。但不幸的是,埃弗萊特用了一個容易誤導和引起歧義的詞「分裂」(splitting),他打了一個比方,說宇宙像一個阿米巴變形蟲,當電子通過雙縫後,這個蟲子自我裂變,繁殖成為兩個幾乎一模一樣的變形蟲。唯一的不同是,一個蟲子記得電子從左而過,另一個蟲子記得電子從右而過。
惠勒也許意識到了這個用詞的不妥,他在論文的空白里寫道:「分裂?最好換個詞。」但大多數物理學家並不知道他的意見。也許,惠勒應該搞得戲劇化一點,比如寫上「我想到了一個絕妙的用詞,可惜空白太小,寫不下。」在很長的一段時間里,埃弗萊特的理論被人們理解成:當電子通過雙縫的時候,宇宙神奇地「分裂」成了兩個獨立的宇宙,在一個裡面電子通過左縫,另一個相反。這樣一來,宇宙的歷史就像一條岔路,每進行一次觀測,它就分岔成若干小路,每條路對應於一個可能的結果。而每一條岔路又隨著繼續觀察而進一步分裂,直至無窮。但每一條路都是實在的,只不過它們之間無法相互溝通而已。
假設我們觀測雙縫實驗,發現電子通過了左縫。其實當我們觀測的一瞬間,宇宙已經不知不覺地「分裂」了,變成了幾乎相同的兩個。我們現在處於的這個叫做「左宇宙」,另外還有一個「右宇宙」,在那裡我們將發現電子通過了右縫,但除此之外一切都和我們這個宇宙完全一樣。你也許要問:「為什麼我在左宇宙里,而不是在右宇宙里?」這種問題顯然沒什麼意義,因為在另一個宇宙中,另一個你或許也在問:「為什麼我在右宇宙,而不是左宇宙里?」觀測者的地位不再重要,因為無論如何宇宙都會分裂,實際上「所有的結果」都會出現,量子過程所產生的一切可能都對應於相應的一個宇宙,只不過在大多數「蠻荒宇宙」中,沒有智能生物來提出問題罷了。
這樣一來,薛定諤的貓也不必再為死活問題困擾。只不過是宇宙分裂成了兩個,一個有活貓,一個有死貓罷了。對於那個活貓的宇宙,貓是一直活著的,不存在死活疊加的問題。對於死貓的宇宙,貓在分裂的那一刻就實實在在地死了,不要等人們打開箱子才「坍縮」,從而蓋棺定論。
從宇宙誕生以來,已經進行過無數次這樣的分裂,它的數量以幾何級數增長,很快趨於無窮。我們現在處於的這個宇宙只不過是其中的一個,在它之外,還有非常多的其他的宇宙。有些和我們很接近,那是在家譜樹上最近剛剛分離出來的,而那些從遙遠的古代就同我們分道揚鑣的宇宙則可能非常不同。也許在某個宇宙中,小行星並未撞擊地球,恐龍仍是世界主宰。在某個宇宙中,埃及艷後克婁帕特拉的鼻子稍短了一點,沒有教愷撒和安東尼怦然心動。那些反對歷史決定論的「鼻子派歷史學家」一定會對後來的發展大感興趣,看看是不是真的存在歷史蝴蝶效應。在某個宇宙中,格魯希沒有在滑鐵盧遲到,而希特勒沒有在敦刻爾克前下達停止進攻的命令。而在更多的宇宙里,因為物理常數的不適合,根本就沒有生命和行星的存在。
嚴格地說,歷史和將來一切可能發生的事情,都已經實際上發生了,或者將要發生。只不過它們在另外一些宇宙里,和我們所在的這個沒有任何物理接觸。這些宇宙和我們的世界互相平行,沒有聯系,根據奧卡姆剃刀原理,這些奇妙的宇宙對我們都是沒有意義的。多世界理論有時也稱為「平行宇宙」(Parallel Universes)理論,就是因為這個道理。
宇宙的「分裂」其實應該算是一種誤解,不過直到現在,大多數人,包括許多物理學家仍然是這樣理解埃弗萊特的!這樣一來,這個理論就顯得太大驚小怪了,為了一個小小的電子從左邊還是右邊通過的問題,我們竟然要興師動眾地牽涉整個宇宙的分裂!許多人對此的評論是「殺雞用牛刀」。愛因斯坦曾經有一次說:「我不能相信,僅僅是因為看了它一眼,一隻老鼠就使得宇宙發生劇烈的改變。」這話他本來是對著哥本哈根派說的,不過的確代表了許多人的想法:用犧牲宇宙的代價來迎合電子的隨機選擇,未免太不經濟廉價,還產生了那麼多不可觀察的「平行宇宙」的廢料。MWI後來最為積極的鼓吹者之一,德克薩斯大學的布萊斯•德威特(Bryce S. DeWitt)在描述他第一次聽說MWI的時候說:「我仍然清晰地記得,當我第一次遇到多世界概念時所受到的震動。100個略有缺陷的自我拷貝貝,都在不停地分裂成進一步的拷貝,而最後面目全非。這個想法是很難符合常識的。這是一種徹頭徹尾的精神分裂症……」對於我們來說,也許接受「意識」,還要比相信「宇宙分裂」來得容易一些!
不難想像,埃弗萊特的MWI在1957年作為博士論文發表後,雖然有惠勒的推薦和修改,在物理界仍然反應冷淡。埃弗萊特曾經在1959年特地飛去哥本哈根見到玻爾,但玻爾根本就不想討論任何對於量子論新的解釋,也不想對此作什麼評論,這使他心灰意冷。作為玻爾來說,他當然一生都堅定地維護著哥本哈根理論,對於50年代興起的一些別的解釋,比如玻姆的隱函數理論(我們後面要談到),他的評論是「這就好比我們希望以後能證明2×2=5一樣。」在玻爾臨死前的最後的訪談中,他還在批評一些哲學家,聲稱:「他們不知道它(互補原理)是一種客觀描述,而且是唯一可能的客觀描述。」
受到冷落的埃弗萊特逐漸退出物理界,他先供職於國防部,後來又成為著名的Lambda公司的創建人之一和主席,這使他很快成為百萬富翁。但他的見解——後來被人稱為「20世紀隱藏得最深的秘密之一」的——卻長期不為人們所重視。直到70年代,德威特重新發掘了他的多世界解釋並在物理學家中大力宣傳,MWI才開始為人所知,並迅速成為熱門的話題之一。如今,這種解釋已經擁有大量支持者,坐穩哥本哈根解釋之後的第二把交椅,並大有後來居上之勢。為此,埃弗萊特本人曾計劃復出,重返物理界去做一些量子力學方面的研究工作,但他不幸在1982年因為心臟病去世了。
在惠勒和德威特所在的德州大學,埃弗萊特是最受尊崇的人之一。當他應邀去做量子論的演講時,因為他的煙癮很重,被特別允許吸煙。這是那個禮堂有史以來唯一的一次例外。
在《上帝擲骰子嗎——量子物理史話》,作者還用了兩個篇幅的內容解釋了WMI,我就不一一粘貼了,您有興趣的話網路上可以所尋到這本書。特別是關於這個理論的前因後果,讀完後一定會有一個相當全面的收獲。
⑥ 宇宙存在的意義是什麼
宇宙的意義是讓生物存在在這個世界上。
物理宇宙被定義為所有的空間和時間(統稱為時空)及其內涵,包括各種形式的所有能量,比如電磁輻射、普通物質、暗物質、暗能量等,其中普通物質包括行星、衛星、恆星、星系、星系團和星系間物質等。宇宙還包括影響物質和能量的物理定律,如守恆定律、經典力學、相對論等。
(6)元宇宙的理論意義擴展閱讀
從歷史上看,對宇宙及其起源有許多想法。古希臘人和古印度人首先提出了由物理定律主導而非個人觀點的宇宙理論。中國古代哲學中包含宇宙的概念,宇為所有的空間,宙為所有的時間。
幾個世紀以來,天文觀測以及運動和引力理論的改進,使得對宇宙描述更准確。現代宇宙學始於阿爾伯特·愛因斯坦在1915年的廣義相對論,該理論使定量化的預測整個宇宙的起源、演化和結局成為可能。絕大多數現代的、公認的宇宙學理論都基於廣義相對論,更具體的是指大爆炸理論。
宇宙幾乎完全由暗能量、暗物質和普通物質組成。其他包括電磁輻射(估計占宇宙總能量的0.005%或接近0.01%)和反物質。在宇宙的歷史中,所有類型的物質和能量的比例都發生了變化。
⑦ 多元宇宙理論是科學理論嗎,為什麼
對於多元宇宙理論是科學理論嗎?為什麼呢之話題,我個人的觀點認為,人們要准確理解此題,首先要了解人類對宇宙概念認識與發展的過程,才可做出正確判斷。為什麼會這樣說呢?因為,人類對宇宙概念的認識過程,分為兩個階段,其一是肉眼觀測的原始階段;其二是科技觀測的現代階段。
是由數之不盡的恆星及其恆星系所構成,每個恆星系都是由一顆恆星所主宰,能實現恆星系物質的周期循環運動,實現恆星及其恆星系周期循環的再生與無限再生,猶如一個個獨立的泡泡或「宇宙細胞」,屹立在浩瀚無垠的宇宙之中,共同充實了宇宙無限的自然空間,共同來支撐著無邊無際、無限空間宇宙自然天體的建立與形成。
從這個現代已發展了的宇宙概念來看,宇宙包含了太空間所有的一切,是一個無限空間理念,只有唯一,用這種原理去判斷多元宇宙理論是否具有科學性,當然是不成立的。但如果條件還沿用視恆星系(太陽系)為一個獨立的小宇宙,無限自然空間的整體為大宇宙的話,多元宇宙理論是成立的情況。也就是說,大宇宙是由數之不盡的小宇宙(恆星系)所構成的。
⑧ 元宇宙的含義是什麼
元宇宙主要指的是虛擬世界。
元宇宙是一個相對比較抽象的概念,目前我們並沒有對元宇宙進行精準定義。從某種意義上來講,我們所能理解的虛擬世界的集合就是元宇宙。如果你難以理解這個概念的話,可以嘗試理解現實世界,我們所有人都生活在現任世界。然而在精神和意識層面上,我們所進行的很多活動其實都是一個個獨立的元宇宙。
一、什麼是元宇宙?
元宇宙是虛擬世界的集合,這是後互聯網時代的一個新名詞,同時也是一個非常熱門的概念。我不知道你有沒有看過一部電影,這部電影的名字叫頭號玩家。在這部電影中,主人公和身邊的小夥伴所進行的戰斗場面就是在元宇宙里進行,而在現實生活中,他們有著現實的身份,現實的身份並不影響元宇宙的身份。
⑨ 多元宇宙理論是科學理論嗎,要怎樣來理解多元宇宙理論
多元宇宙確實是由科學理論提出來的,所謂的多元宇宙,也就是指在平行時空里,還存在著其它相同的宇宙,存在著另一個地球,另一個自己。多元宇宙的理論是起源於上世紀偉大的物理學家愛因斯坦的科學理論中形成的,根據“廣義相對論”和“狹義相對論”兩大科學思路得知,我們的宇宙並不是唯一的,銀河系也不是唯一的,其實在時空的同一水平線上,還有著多個宇宙。
所謂的多元宇宙理論,就是在現有宇宙的基礎上,而分身出來的多個平行時空宇宙,我們現在的宇宙被命名為“0號”宇宙,地球被命名為地球0號,而其它的就是會成為1號到N多號左右。
目前,我們雖然能證實多元宇宙的存在,但是還無法跟他們取得聯系、無法進行穿越,也不清楚他們是否能察覺到我們的存在,也許在未來的某一天會有所突破。