穿越平行宇宙

數理化白癡的我終於把這本書讀完了，有些章節看的雲裏霧裏的。但，終究是讀完了。[偷笑] 摘錄了一些書中的內容。 人類一次又一次地意識到，我們周圍的物理世界比想象的大多了。我們所知的一切，都只是一個更龐大結構的一小部分：地球、太陽系、星系、超星系團，等等。 大約140億年前，我們今天所能看到的一切都比太陽核心還炙熱，膨脹得相當快，一秒鐘內就能膨脹到兩倍大。這就是我所說的“大爆炸”。雖然我們對那之前發生了什麼不甚明瞭，但我們道許多那之後發生的事——膨脹和聚集。 宇宙有32%是由普通物質和暗物質組成，所以剩下的68%一定由其他東西組成，這就是暗能量。 近年來，關於宇宙微波背景和星系聚集等的數據，像雪崩一樣改變了宇宙學，將它變成了一門精確的科學。比如，它把我們對宇宙年齡是100億年還是200億年的爭論，精確到了137億年還是138億年。 你身上的大部分粒子都會週期性地更新。比如，你身體約有75%的重量都是水分子，它們大概每個月會被更新一遍。你的皮膚細胞和紅細胞每幾個月會更新一遍。 我們的宇宙自身似乎還會延續幾百億年，但我們的太陽卻會在10億年內將地球烤成焦土，併吞噬地球，除非我們將地球移動到安全距離之外；35億年後，我們的銀河系將與仙女星系相撞。儘管我們並不知道確切的時間，但我們幾乎可以肯定地預測，在撞擊發生之前，小行星就會撞擊地球，超級火山會噴發，造成長達數年的冰冷寒冬。在更近的時間內，我們可能會面臨着自討苦喫的局面，例如氣候變化、核戰爭、全球性的瘟疫以及不友好的超級人工智能。 在幾百億年的時間裏，宇宙都不會發生大規模的破壞。倒是，確定無疑的事實是，我們45億歲的太陽會更早爲我們帶來麻煩。由於太陽核心發生着複雜動態的核聚變反應，它發出的光會越來越亮，逐漸消耗着它的氫燃料。有預言稱，大約10億年後，太陽光將爲地球的生物圈帶來大災難，時空溫室效應將逐漸烤乾我們的海洋，就像金星上已經發生的事情一樣。如果我們不做點什麼，那它一定會發生。天文學家唐納德·科瑞堪斯基（Donald Korycansky）和弗雷德·亞當斯（Fred Adams）的研究表明，通過妙用小行星，地球可以逐漸遠離日漸炙熱的太陽，到達更遠的軌道，以保持恆定的溫度。他們的基本思想是每6000年推動一顆大型的小行星以極近的距離掠過地球，在正確的方向上給地球一個引力牽引。每一次這樣的近距離相遇都需要經過微調，方法是將小行星送到接近木星和土星的地方，以獲得下一次靠近地球所需的能量以及重置角動量。我們過去已經用過這樣的“引力輔助”，將NASA的旅行者號等探測器送到外太陽系。一旦成功，這個計劃將把地球從現在算起適宜人類居住的時間從10億年延長到60億年。在那之後，太陽將照舊結束自己的生命，膨脹爲一個紅巨星。到那時候，如何繼續保持大氣層的適宜溫度並且不被太陽吞噬掉，還需要更徹底的測算。 大多數天文和地質的災難都徘徊在幾百萬甚至幾十億年後，而我們人類卻以10年爲單位，迅速改變着一切，就像打開一個潘多拉的盒子，裏面飛出了各種各樣的存在風險。我們用漁業、農業和工業轉變了水、土地和空氣，每年造成30000種生物滅絕，被生物學家稱爲“第6次生物大滅絕”。作者最擔心的最擔心的兩個人爲危機是意外的核戰爭和不友好的人工智能。

愛因斯坦有句話特別裝逼，也特別霸氣，就是“這個世界最不可理解的地方，就是它竟然可以被理解”。原文爲：“The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible”。其內涵是這樣廣袤而複雜的宇宙，竟然可以用十分簡潔的方式進行描述。簡直是不可思議。 平行宇宙是個有意思的話題，根據其內涵就會讓人想到，這樣的世界可以給人們的生活帶來無限的可能。所以，近年來，這個話題所受的關注度越來越高。比如說，各種各樣的穿越小說、穿越電影、時間旅行，以及無限流、諸天穿越等各種各樣的小說，都是有關平行宇宙的題材，或者是它的變體。 平行宇宙的概念來自兩個方面，一是宇宙學，二是量子力學。 按照泰格馬克《穿越平行宇宙》這本書，平行宇宙可分爲四個層面。其中，第一層和第二層來自宇宙學，第三層來自量子力學。第四層最神奇，它來自數學。說實話，我讀了很久也沒弄清楚第四層是什麼意思，暫且寫出來，做個記錄。 第一層平行宇宙是暴漲學說的推論。 有關宇宙的誕生，目前有多種學說，最著名，觀測證據最多，理論上最自洽的是大爆炸理論。經修正後，叫做暴漲理論。其基本說法是，我們的宇宙來自一個體積無限小、質量無限大的“奇點”，它炸了，或者說像氣球一樣無聲無息的迅速變大，在極短的時間內，至多在10的-34次方秒內，整個宇宙就擴大到我們目前可見宇宙的體積。它爆炸的原因是因爲暗能量產生的斥力。至今，在可觀測宇宙範圍內，可見物質僅佔宇宙物質總量的5%，暗物質佔28%，暗能量佔67%。當暗能量密度減小，暴漲就減慢、停止，轉化爲我們目前的狀態——膨脹宇宙。 根據質能方程，能量和質量可相互轉化。宇宙因暗能量斥力膨脹產生的勢能轉化爲許許多多的物質，經引力聚合就形成目前所見的星系，還有不可見的暗物質。 至於暗能量，目前沒人知道它們是如何產生的，也沒人知道它到底是什麼。但是人們可以計算出它們的密度，每立方米。5.92×10−27 kg。這個密度極其微小，按照氫原子的質量對比，相當於沒立方米中有3.57個氫原子，都湊不夠兩個氫氣分子。 理論建立了，人們就開始觀察，隨着對宇宙微波背景輻射的觀察，人們可以測出宇宙不同區域的密度分佈，進而計算宇宙的曲率。我們的可觀測宇宙大約有465光年，曲率有多大呢？ 幾乎等於0。 這就意味着，我們這麼大的宇宙，幾乎是平直的。 緊接着，就有了這樣的推論。我們的宇宙並沒有中心，或者說，任何一點都可以認爲是宇宙的中心。在宇宙的其他地方，無論我們可見還是不可見，所能見到的宇宙都是一樣的。既然我們的可見宇宙是平直的，在我們的可見宇宙邊緣，可見宇宙之外，應該也是幾乎平直的。 如此一來，我們的宇宙遠不止可見的465億光年這麼大，465億光年之外，還有無數個465億光年。按照這個推論，這個宇宙就是無限的。 如此，第一層平行宇宙就產生了：在無線的空間內，具有無限個像我們宇宙一樣的範圍，每個範圍都有像我們宇宙這樣數不清的星系等物質。因位置不同，初始條件有差別，粒子的排布順序也不同。但是，在無限的宇宙空間內，哪怕是粒子隨機排列，也會有無數個和我們一樣的平行宇宙，甚至有無數個一模一樣的你我。只是，我們分佈在這個無限的宇宙空間內，永遠也不可能見面（因爲宇宙最高速度是光速，你們彼此之間的距離遠遠超過光能到達的距離）。 第二層平行宇宙也是暴漲學說的推論。 暴漲學說最不可思議之處是，它是無中生有的。雖然我們的宇宙範圍巨大，物質總量也巨大，但暴漲過程中，其總能量始終爲0。最關鍵的就是暗物質產生的斥力，可以製造出負能量。負能量使空間膨脹，產生勢能，源源不斷的轉化爲新的質量。負能量和新產生的質量恰好平衡，維持總能量爲0。 奇妙之處就在這裏，按照這種理論。質點的暴漲完全可以不受外部空間的限制，發生在任一個位置。 比如說，發生在黑洞內部，發生的恆星之內，甚至發生在某個原子之內。我們桌子上普普通通的一個杯子，由數不清的原子組成。說不定某個原子內部正在發生宇宙大爆炸，在原子內製造了想第一層平行宇宙所說的那種無限大的宇宙。在那個無限大的宇宙內，還有無數個原子內，以及那個原子內的宇宙中的無數個原子內，也在發生着同樣的事情。 既然總能量始終是0，它可以發生在任何地方，而不對外面產生任何影響。 如此，就有了第二層平行宇宙。 按照這種推論，我們極大概率不屬於最外層，在我們外邊，還有無數層宇宙相互嵌套。每一層宇宙，都是和第一層平行宇宙一樣大的無限空間。 看到這個推論時，我感到了窒息，很壓抑。 在第一層平行宇宙中，我們遵守着同樣的物理規律和物理參數。但是第二層平行宇宙來自先對獨立的暴漲，其基本規律相同，但物理參數不盡相同。如光速、質子質量、電子質量，甚至暗物質密度。這是個千差萬別的宇宙。然而，在這無限個宇宙版本中，仍有無數個像我們一樣的宇宙，也有無數個一模一樣的你我。因爲，不管多麼小的概率，和無限相乘仍是無限。 第三層平行宇宙是量子力學的推論。 我們熟知的三維世界，是歐幾里得空間，它有三個維度。量子力學的數學描述，用的是希爾伯特空間，它可以有無限個維度。 量子力學最顯著的特徵有兩個：一是物質是量子態的，在小尺度上不連續；二是物質是隨機的，不可同時測準其動量和位置。 爲了解釋其測不準的性質，波爾等哥本哈根學派提出了觀察者效應：當物質不被觀察時，波函數是隨機的，物質處於量子疊加態；被觀察後，波函數坍縮，隨機性消失。 薛定諤還通過一隻貓將微觀世界的波函數坍縮拓展到宏觀態。至於宏觀物質爲何表現不出量子態，是因爲體積太大，時時刻刻都受到粒子的撞擊，使其波函數瞬間就坍縮。物理學上叫退相干。 以上都是七八十年前的事情了。近年來，許多物理學大師們展開了想象力，提出了另一種解釋：多世界理論。 按照多世界理論，波函數不需要坍縮，而是在希爾伯特空間內產生分支。 我們認知的世界，只佔了希爾伯特空間的三個維度，或者四個維度（加上時間維）。但希爾伯特空間可以有無限個維度。於是乎，在粒子的隨機波動中，允許它的無數種可能同時發生。只是，分別走向了不同的時空。比如薛定諤的貓，再被觀察的一刻，它分別走向了兩個時空中，在一個時空中，它活着。另一個時空中，它死了。 由於希爾伯特空間的維度無限，宇宙中的物質無限（總能量爲0，無所謂消耗），這個理論可以自洽。 我們的世界無時無刻的發生着無數個選擇，每個選擇都在希爾伯特空間中產生了一個時空分支，在這個岔路口，我們分道揚鑣，永不相逢。 這三層多重宇宙是相互包含的關係，第二層多重宇宙包含着第一層多重宇宙，第三層多重宇宙則包含着第二層多重宇宙。第一和第二層多重宇宙都在很遙遠的地方，但第三層多重宇宙就在我們身邊，就在此時此刻，它還在不斷地產生。這就是狂野不羈的現實世界。 難點來了，第四層多重宇宙是什麼。這是泰格馬克的原創學說。 前三層宇宙遵循着同樣的數學規則和物理規則，第四層多重宇宙則是不同的數學規則的分支。 泰格馬克試圖解釋愛因斯坦的感嘆：“這個世界最不可理解的地方，就是它竟然可以被理解”。爲何我們這個複雜的世界竟然遵循着簡潔而優美的數學規律？無他，我們這個世界的本質其實就是數學：萬物皆數。 這世界的每個粒子，每種物質，每個人，每個星系，這個巨大的宇宙，甚至無數個平行宇宙，都是正在演繹着的數學問題。就像一臺巨大的電腦，在進行着計算量巨大的模擬。 看起來就像黑客帝國的世界，我們所感受到的真實，這世界上數不清的信息，竟然都是正在計算着的公式。 這種說法很能人看懂，但無法理解。物理實在爲何會等同於抽象的數學呢？ 至於第四層多重宇宙，則是不同數學規則所產生的宇宙。 每一個無內在矛盾的抽象數學結構，都是一個真實獨立宇宙；我們熟悉的一、二、三層多重宇宙，僅僅是其中某一個數學結構內部的一部分。

《我們的數學宇宙》（Our Mathematical Universe）是麻省理工學院物理學家麥克斯·泰格馬克（Max Tegmark）於2014年出版的科普力作，主旨是：我們所處的整個現實世界，本質上就是一個數學結構。他在書中提出了著名的“多重宇宙四層級”（Four Levels of Multiverse），用來解釋不同層次上“平行宇宙”的可能性。 第一層：遠方的“複製世界” 想象宇宙是一個無限大的城市，街道和建築不斷重複。 在非常遙遠的地方，可能存在和我們幾乎一模一樣的星系、地球，甚至有一個“和你長得一樣、做着相似事情的人”。 第二層：不同規則的“泡泡世界” 在宇宙早期的暴脹中，形成了無數個“泡泡”，每個泡泡的物理常數都不一樣。 有的世界重力更強，有的世界沒有星星能夠形成，有的世界根本容不下生命。 我們所在的宇宙，只是無數泡泡裏的一個恰好適合生命的版本。 這是自然法則的“多種嘗試”。 第三層：量子分叉出的“選擇世界” 在量子力學中，每一個微小的選擇都會讓宇宙分叉成不同的現實： 你今天喝茶，出現一個世界； 你選擇咖啡，又是另一個世界。 所有可能的選擇都被“實現”，每條現實路徑都在自己的宇宙中繼續展開。 第四層：所有數學可能性的“終極世界” 這是泰格馬克最大膽的層級：只要一種數學結構是自洽的，它就對應一個真實存在的宇宙。 換句話說，數學不是描述宇宙的語言，而是宇宙存在的方式。 我們只是數學世界中的一種形態。 通過這些層次，泰格馬克不僅展示了宇宙的無限可能，也讓我們思考命運、選擇和現實的多樣性。讀完這本書，我們會發現，科學探索、哲學思考，甚至日常決策，都可以從“宇宙有無限可能”的視角獲得啓發。

Cooper: We’ve always defined ourselves by the ability to overcome the impossible. And we count these moments. These moments when we dare to aim higher, to break barriers, to reach for the stars, to make the unknown known. We count these moments as our proudest achievements. But we lost all that. Or perhaps we’ve just forgotten that we are still pioneers. And we’ve barely begun. And that our greatest accomplishments cannot be behind us, because our destiny lies above us. 庫珀：我們總堅信自己有能力去完成不可能的事情。我們珍視這些時刻，這些我們敢於追求卓越、突破障礙、探索星空、揭開未知面紗的時刻，我們將這些時刻視爲我們最值得驕傲的成就。但我們已經失去了這一切。又或者，也許我們只是忘了我們仍然是開拓者，我們纔剛剛開始。那些偉大的成就不能只屬於過去，因爲我們的命運就在太空。                           ------《星際穿越》  

道格拉斯·亞當斯所謂的“生命、宇宙和萬物的終極問題的答案”可以被分爲兩部分，並可以分別解決：物理學的挑戰是從外部實在中得出共識實在，而認知科學的挑戰是從共識實在中得出內部實在。愛因斯坦晚年曾說：“我快要離開這個詭異的世界了。”他窮其一生也終究沒能建立統一場，這個世界是在讓人摸不着頭腦，一切看起來實在的東西都是空的，宇宙似乎沒有邊緣，人類可能活在幻想之中，何時纔是個終點？……

遇事不決，量子力學。解釋不通，穿越時空。智商不夠，平行宇宙。還有疑問，超弦理論。 左手海森堡不確定性原理，右手哥德爾不完全性定理。從此幫你解開人世間所有的迷惑。 言歸正傳，這是至今爲止我在微信讀書裏讀的最“痛苦”的一本書，每多看一頁，就多受一份折磨。好在最終還是堅持下來了，仔細想想還是收穫挺多的，特地整理了一下： 1、你或許認識很多字，但你不一定認識它們連起來的樣子。 2、知識就是力量，書是精神食糧，但有時候它們也是失眠的藥方。 3、世界上有兩種人，一種叫凡人，一種叫科學家。 3、並不是書讀的越多越覺得自己無知，有時候書只需一本，就能讓你直面自己的愚鈍。 4、如果你第一次聽完量子力學沒有糊塗，那說明你沒聽懂。如果你第一次看完這本書後覺得聽懂了，我懷疑你是糊塗了。 5、有些錢你不該花，有些話你不該說，有些地方你不該去，有些書你不該打開。 6、再也別說什麼科學的盡頭是哲學、宗教、神學這樣的話了。哲學家沒法和科學家比腦洞，宗教早躲進了科學的邊界之外，神學比光速跑的還快。 7、擁有強迫症——比如打開一本書就一定要讀完的念頭——有的時候會給你帶來巨大的痛苦。 8、如果你想拒絕一個人，把這本書送給他/她吧！告訴他/她你已經在另一個世界接受他/她了；如果你被人拒絕了，也把這本書送給他/她吧！告訴他/她你會作爲一名“觀察者”一直出現在他/她的周圍。 9、站在巨人的肩膀上大部分時候只會顯得巨人的高大和你的渺小。 10、好書看一次就夠了——比如這本！

一開始閱讀此書感覺像是在讀天書，畢竟我的物理學知識真的很有限，但是讀着讀着，我發現竟有些明白了，特別是到了最後作者真的是很接地氣，又回到現實生活中來了。我們每天腳踏實地生活着，也時不時地仰望星空，你會嚮往那個廣袤無垠的多層宇宙嗎？你會相信還有無數個你生活在另一個平行宇宙之中嗎？你有慾望去改變行星甚至是地球的運行軌跡嗎？你會接受未來的世界完全被超級人工智能所控制嗎？問題很多很多......你儘可以天馬行空地想像，腦洞無限大開，對於科學家來說，只有想不到沒有做不到。可是，大多數的我們還是要活在當下(據說但丁說過此話)，儘可能地享受我們得到的恩賜，雖然誰也不知道下一秒人類就一下子消失了，這也是極有可能的。總之，這本書帶給我們更寬廣的視野，讀了之後你也許就不再爲了些雞毛蒜皮的小事而斤斤計較了，畢竟在宇宙中我們都太微不足道了。好了，讓我在夢中邂逅另一個平行宇宙中的自己吧，或許我會是一個宇航員[憨笑]

這是本人看過的關於宇宙物理學最為瘋狂的一本書！當然也是最燒腦的一本書。空間中有許多七彩繽紛的肥皂泡泡，我們生活在其中一個，這就是“我們的宇宙”（其尺度規模基於“宇宙大爆炸”理論和相對論，從地球向各方向約140億光年距離），而其它每一個肥皂泡就是一個平行宇宙！而在每個平行宇宙都有一個你！這基於作者所指的“暴脹”理論而推論的結果。那麼，泡泡之間的“空間”是什麼？作者還繼續推論出多重宇宙，最後提出“數學宇宙假說”。作者認為我們地球人無法對平行宇宙有所觀察和瞭解……那，不能觀測與瞭解對於我們有何意義？換句話説，如何假設平行宇宙的存在都一樣。 如果上述“平行宇宙、多重宇宙”成立，那麼，個人覺得在我們的宇宙中存在“平行地球”可能性更大！ 本人喜歡閱讀各種腦洞大開的科學幻想、推測和推論，但不太接受此書的假設和推論方式，尤其後面部分“數學宇宙假設”。總之，覺得書中不少假設很勉強，接著就以此推論，而推論也有缺陷，結果也就很難有說服力，即使是科幻也如此；並且，覺得書中有偷換概念或者以偏概全之嫌，也時有前後矛盾之處。當然，這些感覺絕對是本人跟不上作者的瘋狂思路所致。 作者有極為豐富或者瘋狂的想像力，知識也極為豐富（能引入許多理論（當然都是經過作者有意選擇）），令人佩服和欣賞！ 個人不認為此書是科普性的，而是為了推論而推論。不如說，此書其實很好地用現代“科學”闡述了“色不異空，空不異色”，“諸相皆虛幻，如見諸相非相，即見如來”的佛學思想，包括多重世界。 遠不如佛學的三千大千世界精彩！

在本書中，宇宙學家泰格馬克教授帶領讀者搭上他的“宇宙觀光列車”，一同前往時光的最深處。他用通俗的語言講述了最前沿的物理學和宇宙學知識，在空間和時間兩個維度上由遠及近地回溯歷史，又由近及遠地眺望未來，並融入了自己對終極問題的追尋歷程。 在宇宙的無垠面前，人類是渺小的。但在浩瀚的宇宙中，高度發達的生命卻又是非常罕見的。人類的未來有着無限潛力，命運就掌握在我們自己手中。

書中說日常物體的物質在宇宙中只佔4%，剩下的96%是因爲不知道而被命名爲暗物質和暗能量。這就如同我看了本書後的感覺一樣，我所看到的和聽到過的在本書中只佔4%，剩下的96%是看了之後也是一臉恍恍惚惚的東西。 我想引用康德的一句話：“有兩樣東西，我們愈經常持久地加以思索，它們就愈使心靈充滿日新又新、有加無以的景仰和敬畏：在我之上的星空和居我心中的道德法則。”