穿越平行宇宙

数理化白痴的我终于把这本书读完了，有些章节看的云里雾里的。但，终究是读完了。[偷笑] 摘录了一些书中的内容。 人类一次又一次地意识到，我们周围的物理世界比想象的大多了。我们所知的一切，都只是一个更庞大结构的一小部分：地球、太阳系、星系、超星系团，等等。 大约140亿年前，我们今天所能看到的一切都比太阳核心还炙热，膨胀得相当快，一秒钟内就能膨胀到两倍大。这就是我所说的“大爆炸”。虽然我们对那之前发生了什么不甚明了，但我们道许多那之后发生的事——膨胀和聚集。 宇宙有32%是由普通物质和暗物质组成，所以剩下的68%一定由其他东西组成，这就是暗能量。 近年来，关于宇宙微波背景和星系聚集等的数据，像雪崩一样改变了宇宙学，将它变成了一门精确的科学。比如，它把我们对宇宙年龄是100亿年还是200亿年的争论，精确到了137亿年还是138亿年。 你身上的大部分粒子都会周期性地更新。比如，你身体约有75%的重量都是水分子，它们大概每个月会被更新一遍。你的皮肤细胞和红细胞每几个月会更新一遍。 我们的宇宙自身似乎还会延续几百亿年，但我们的太阳却会在10亿年内将地球烤成焦土，并吞噬地球，除非我们将地球移动到安全距离之外；35亿年后，我们的银河系将与仙女星系相撞。尽管我们并不知道确切的时间，但我们几乎可以肯定地预测，在撞击发生之前，小行星就会撞击地球，超级火山会喷发，造成长达数年的冰冷寒冬。在更近的时间内，我们可能会面临着自讨苦吃的局面，例如气候变化、核战争、全球性的瘟疫以及不友好的超级人工智能。 在几百亿年的时间里，宇宙都不会发生大规模的破坏。倒是，确定无疑的事实是，我们45亿岁的太阳会更早为我们带来麻烦。由于太阳核心发生着复杂动态的核聚变反应，它发出的光会越来越亮，逐渐消耗着它的氢燃料。有预言称，大约10亿年后，太阳光将为地球的生物圈带来大灾难，时空温室效应将逐渐烤干我们的海洋，就像金星上已经发生的事情一样。如果我们不做点什么，那它一定会发生。天文学家唐纳德·科瑞堪斯基（Donald Korycansky）和弗雷德·亚当斯（Fred Adams）的研究表明，通过妙用小行星，地球可以逐渐远离日渐炙热的太阳，到达更远的轨道，以保持恒定的温度。他们的基本思想是每6000年推动一颗大型的小行星以极近的距离掠过地球，在正确的方向上给地球一个引力牵引。每一次这样的近距离相遇都需要经过微调，方法是将小行星送到接近木星和土星的地方，以获得下一次靠近地球所需的能量以及重置角动量。我们过去已经用过这样的“引力辅助”，将NASA的旅行者号等探测器送到外太阳系。一旦成功，这个计划将把地球从现在算起适宜人类居住的时间从10亿年延长到60亿年。在那之后，太阳将照旧结束自己的生命，膨胀为一个红巨星。到那时候，如何继续保持大气层的适宜温度并且不被太阳吞噬掉，还需要更彻底的测算。 大多数天文和地质的灾难都徘徊在几百万甚至几十亿年后，而我们人类却以10年为单位，迅速改变着一切，就像打开一个潘多拉的盒子，里面飞出了各种各样的存在风险。我们用渔业、农业和工业转变了水、土地和空气，每年造成30000种生物灭绝，被生物学家称为“第6次生物大灭绝”。作者最担心的最担心的两个人为危机是意外的核战争和不友好的人工智能。

爱因斯坦有句话特别装逼，也特别霸气，就是“这个世界最不可理解的地方，就是它竟然可以被理解”。原文为：“The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible”。其内涵是这样广袤而复杂的宇宙，竟然可以用十分简洁的方式进行描述。简直是不可思议。 平行宇宙是个有意思的话题，根据其内涵就会让人想到，这样的世界可以给人们的生活带来无限的可能。所以，近年来，这个话题所受的关注度越来越高。比如说，各种各样的穿越小说、穿越电影、时间旅行，以及无限流、诸天穿越等各种各样的小说，都是有关平行宇宙的题材，或者是它的变体。 平行宇宙的概念来自两个方面，一是宇宙学，二是量子力学。 按照泰格马克《穿越平行宇宙》这本书，平行宇宙可分为四个层面。其中，第一层和第二层来自宇宙学，第三层来自量子力学。第四层最神奇，它来自数学。说实话，我读了很久也没弄清楚第四层是什么意思，暂且写出来，做个记录。 第一层平行宇宙是暴涨学说的推论。 有关宇宙的诞生，目前有多种学说，最著名，观测证据最多，理论上最自洽的是大爆炸理论。经修正后，叫做暴涨理论。其基本说法是，我们的宇宙来自一个体积无限小、质量无限大的“奇点”，它炸了，或者说像气球一样无声无息的迅速变大，在极短的时间内，至多在10的-34次方秒内，整个宇宙就扩大到我们目前可见宇宙的体积。它爆炸的原因是因为暗能量产生的斥力。至今，在可观测宇宙范围内，可见物质仅占宇宙物质总量的5%，暗物质占28%，暗能量占67%。当暗能量密度减小，暴涨就减慢、停止，转化为我们目前的状态——膨胀宇宙。 根据质能方程，能量和质量可相互转化。宇宙因暗能量斥力膨胀产生的势能转化为许许多多的物质，经引力聚合就形成目前所见的星系，还有不可见的暗物质。 至于暗能量，目前没人知道它们是如何产生的，也没人知道它到底是什么。但是人们可以计算出它们的密度，每立方米。5.92×10−27 kg。这个密度极其微小，按照氢原子的质量对比，相当于没立方米中有3.57个氢原子，都凑不够两个氢气分子。 理论建立了，人们就开始观察，随着对宇宙微波背景辐射的观察，人们可以测出宇宙不同区域的密度分布，进而计算宇宙的曲率。我们的可观测宇宙大约有465光年，曲率有多大呢？ 几乎等于0。 这就意味着，我们这么大的宇宙，几乎是平直的。 紧接着，就有了这样的推论。我们的宇宙并没有中心，或者说，任何一点都可以认为是宇宙的中心。在宇宙的其他地方，无论我们可见还是不可见，所能见到的宇宙都是一样的。既然我们的可见宇宙是平直的，在我们的可见宇宙边缘，可见宇宙之外，应该也是几乎平直的。 如此一来，我们的宇宙远不止可见的465亿光年这么大，465亿光年之外，还有无数个465亿光年。按照这个推论，这个宇宙就是无限的。 如此，第一层平行宇宙就产生了：在无线的空间内，具有无限个像我们宇宙一样的范围，每个范围都有像我们宇宙这样数不清的星系等物质。因位置不同，初始条件有差别，粒子的排布顺序也不同。但是，在无限的宇宙空间内，哪怕是粒子随机排列，也会有无数个和我们一样的平行宇宙，甚至有无数个一模一样的你我。只是，我们分布在这个无限的宇宙空间内，永远也不可能见面（因为宇宙最高速度是光速，你们彼此之间的距离远远超过光能到达的距离）。 第二层平行宇宙也是暴涨学说的推论。 暴涨学说最不可思议之处是，它是无中生有的。虽然我们的宇宙范围巨大，物质总量也巨大，但暴涨过程中，其总能量始终为0。最关键的就是暗物质产生的斥力，可以制造出负能量。负能量使空间膨胀，产生势能，源源不断的转化为新的质量。负能量和新产生的质量恰好平衡，维持总能量为0。 奇妙之处就在这里，按照这种理论。质点的暴涨完全可以不受外部空间的限制，发生在任一个位置。 比如说，发生在黑洞内部，发生的恒星之内，甚至发生在某个原子之内。我们桌子上普普通通的一个杯子，由数不清的原子组成。说不定某个原子内部正在发生宇宙大爆炸，在原子内制造了想第一层平行宇宙所说的那种无限大的宇宙。在那个无限大的宇宙内，还有无数个原子内，以及那个原子内的宇宙中的无数个原子内，也在发生着同样的事情。 既然总能量始终是0，它可以发生在任何地方，而不对外面产生任何影响。 如此，就有了第二层平行宇宙。 按照这种推论，我们极大概率不属于最外层，在我们外边，还有无数层宇宙相互嵌套。每一层宇宙，都是和第一层平行宇宙一样大的无限空间。 看到这个推论时，我感到了窒息，很压抑。 在第一层平行宇宙中，我们遵守着同样的物理规律和物理参数。但是第二层平行宇宙来自先对独立的暴涨，其基本规律相同，但物理参数不尽相同。如光速、质子质量、电子质量，甚至暗物质密度。这是个千差万别的宇宙。然而，在这无限个宇宙版本中，仍有无数个像我们一样的宇宙，也有无数个一模一样的你我。因为，不管多么小的概率，和无限相乘仍是无限。 第三层平行宇宙是量子力学的推论。 我们熟知的三维世界，是欧几里得空间，它有三个维度。量子力学的数学描述，用的是希尔伯特空间，它可以有无限个维度。 量子力学最显著的特征有两个：一是物质是量子态的，在小尺度上不连续；二是物质是随机的，不可同时测准其动量和位置。 为了解释其测不准的性质，波尔等哥本哈根学派提出了观察者效应：当物质不被观察时，波函数是随机的，物质处于量子叠加态；被观察后，波函数坍缩，随机性消失。 薛定谔还通过一只猫将微观世界的波函数坍缩拓展到宏观态。至于宏观物质为何表现不出量子态，是因为体积太大，时时刻刻都受到粒子的撞击，使其波函数瞬间就坍缩。物理学上叫退相干。 以上都是七八十年前的事情了。近年来，许多物理学大师们展开了想象力，提出了另一种解释：多世界理论。 按照多世界理论，波函数不需要坍缩，而是在希尔伯特空间内产生分支。 我们认知的世界，只占了希尔伯特空间的三个维度，或者四个维度（加上时间维）。但希尔伯特空间可以有无限个维度。于是乎，在粒子的随机波动中，允许它的无数种可能同时发生。只是，分别走向了不同的时空。比如薛定谔的猫，再被观察的一刻，它分别走向了两个时空中，在一个时空中，它活着。另一个时空中，它死了。 由于希尔伯特空间的维度无限，宇宙中的物质无限（总能量为0，无所谓消耗），这个理论可以自洽。 我们的世界无时无刻的发生着无数个选择，每个选择都在希尔伯特空间中产生了一个时空分支，在这个岔路口，我们分道扬镳，永不相逢。 这三层多重宇宙是相互包含的关系，第二层多重宇宙包含着第一层多重宇宙，第三层多重宇宙则包含着第二层多重宇宙。第一和第二层多重宇宙都在很遥远的地方，但第三层多重宇宙就在我们身边，就在此时此刻，它还在不断地产生。这就是狂野不羁的现实世界。 难点来了，第四层多重宇宙是什么。这是泰格马克的原创学说。 前三层宇宙遵循着同样的数学规则和物理规则，第四层多重宇宙则是不同的数学规则的分支。 泰格马克试图解释爱因斯坦的感叹：“这个世界最不可理解的地方，就是它竟然可以被理解”。为何我们这个复杂的世界竟然遵循着简洁而优美的数学规律？无他，我们这个世界的本质其实就是数学：万物皆数。 这世界的每个粒子，每种物质，每个人，每个星系，这个巨大的宇宙，甚至无数个平行宇宙，都是正在演绎着的数学问题。就像一台巨大的电脑，在进行着计算量巨大的模拟。 看起来就像黑客帝国的世界，我们所感受到的真实，这世界上数不清的信息，竟然都是正在计算着的公式。 这种说法很能人看懂，但无法理解。物理实在为何会等同于抽象的数学呢？ 至于第四层多重宇宙，则是不同数学规则所产生的宇宙。 每一个无内在矛盾的抽象数学结构，都是一个真实独立宇宙；我们熟悉的一、二、三层多重宇宙，仅仅是其中某一个数学结构内部的一部分。

《我们的数学宇宙》（Our Mathematical Universe）是麻省理工学院物理学家麦克斯·泰格马克（Max Tegmark）于2014年出版的科普力作，主旨是：我们所处的整个现实世界，本质上就是一个数学结构。他在书中提出了著名的“多重宇宙四层级”（Four Levels of Multiverse），用来解释不同层次上“平行宇宙”的可能性。 第一层：远方的“复制世界” 想象宇宙是一个无限大的城市，街道和建筑不断重复。 在非常遥远的地方，可能存在和我们几乎一模一样的星系、地球，甚至有一个“和你长得一样、做着相似事情的人”。 第二层：不同规则的“泡泡世界” 在宇宙早期的暴胀中，形成了无数个“泡泡”，每个泡泡的物理常数都不一样。 有的世界重力更强，有的世界没有星星能够形成，有的世界根本容不下生命。 我们所在的宇宙，只是无数泡泡里的一个恰好适合生命的版本。 这是自然法则的“多种尝试”。 第三层：量子分叉出的“选择世界” 在量子力学中，每一个微小的选择都会让宇宙分叉成不同的现实： 你今天喝茶，出现一个世界； 你选择咖啡，又是另一个世界。 所有可能的选择都被“实现”，每条现实路径都在自己的宇宙中继续展开。 第四层：所有数学可能性的“终极世界” 这是泰格马克最大胆的层级：只要一种数学结构是自洽的，它就对应一个真实存在的宇宙。 换句话说，数学不是描述宇宙的语言，而是宇宙存在的方式。 我们只是数学世界中的一种形态。 通过这些层次，泰格马克不仅展示了宇宙的无限可能，也让我们思考命运、选择和现实的多样性。读完这本书，我们会发现，科学探索、哲学思考，甚至日常决策，都可以从“宇宙有无限可能”的视角获得启发。

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. 库珀：我们总坚信自己有能力去完成不可能的事情。我们珍视这些时刻，这些我们敢于追求卓越、突破障碍、探索星空、揭开未知面纱的时刻，我们将这些时刻视为我们最值得骄傲的成就。但我们已经失去了这一切。又或者，也许我们只是忘了我们仍然是开拓者，我们才刚刚开始。那些伟大的成就不能只属于过去，因为我们的命运就在太空。                           ------《星际穿越》  

道格拉斯·亚当斯所谓的“生命、宇宙和万物的终极问题的答案”可以被分为两部分，并可以分别解决：物理学的挑战是从外部实在中得出共识实在，而认知科学的挑战是从共识实在中得出内部实在。爱因斯坦晚年曾说：“我快要离开这个诡异的世界了。”他穷其一生也终究没能建立统一场，这个世界是在让人摸不着头脑，一切看起来实在的东西都是空的，宇宙似乎没有边缘，人类可能活在幻想之中，何时才是个终点？……

遇事不决，量子力学。解释不通，穿越时空。智商不够，平行宇宙。还有疑问，超弦理论。 左手海森堡不确定性原理，右手哥德尔不完全性定理。从此帮你解开人世间所有的迷惑。 言归正传，这是至今为止我在微信读书里读的最“痛苦”的一本书，每多看一页，就多受一份折磨。好在最终还是坚持下来了，仔细想想还是收获挺多的，特地整理了一下： 1、你或许认识很多字，但你不一定认识它们连起来的样子。 2、知识就是力量，书是精神食粮，但有时候它们也是失眠的药方。 3、世界上有两种人，一种叫凡人，一种叫科学家。 3、并不是书读的越多越觉得自己无知，有时候书只需一本，就能让你直面自己的愚钝。 4、如果你第一次听完量子力学没有糊涂，那说明你没听懂。如果你第一次看完这本书后觉得听懂了，我怀疑你是糊涂了。 5、有些钱你不该花，有些话你不该说，有些地方你不该去，有些书你不该打开。 6、再也别说什么科学的尽头是哲学、宗教、神学这样的话了。哲学家没法和科学家比脑洞，宗教早躲进了科学的边界之外，神学比光速跑的还快。 7、拥有强迫症——比如打开一本书就一定要读完的念头——有的时候会给你带来巨大的痛苦。 8、如果你想拒绝一个人，把这本书送给他/她吧！告诉他/她你已经在另一个世界接受他/她了；如果你被人拒绝了，也把这本书送给他/她吧！告诉他/她你会作为一名“观察者”一直出现在他/她的周围。 9、站在巨人的肩膀上大部分时候只会显得巨人的高大和你的渺小。 10、好书看一次就够了——比如这本！

一开始阅读此书感觉像是在读天书，毕竟我的物理学知识真的很有限，但是读着读着，我发现竟有些明白了，特别是到了最后作者真的是很接地气，又回到现实生活中来了。我们每天脚踏实地生活着，也时不时地仰望星空，你会向往那个广袤无垠的多层宇宙吗？你会相信还有无数个你生活在另一个平行宇宙之中吗？你有欲望去改变行星甚至是地球的运行轨迹吗？你会接受未来的世界完全被超级人工智能所控制吗？问题很多很多......你尽可以天马行空地想像，脑洞无限大开，对于科学家来说，只有想不到没有做不到。可是，大多数的我们还是要活在当下(据说但丁说过此话)，尽可能地享受我们得到的恩赐，虽然谁也不知道下一秒人类就一下子消失了，这也是极有可能的。总之，这本书带给我们更宽广的视野，读了之后你也许就不再为了些鸡毛蒜皮的小事而斤斤计较了，毕竟在宇宙中我们都太微不足道了。好了，让我在梦中邂逅另一个平行宇宙中的自己吧，或许我会是一个宇航员[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。那么，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，那么，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！

在本书中，宇宙学家泰格马克教授带领读者搭上他的“宇宙观光列车”，一同前往时光的最深处。他用通俗的语言讲述了最前沿的物理学和宇宙学知识，在空间和时间两个维度上由远及近地回溯历史，又由近及远地眺望未来，并融入了自己对终极问题的追寻历程。 在宇宙的无垠面前，人类是渺小的。但在浩瀚的宇宙中，高度发达的生命却又是非常罕见的。人类的未来有着无限潜力，命运就掌握在我们自己手中。

书中说日常物体的物质在宇宙中只占4%，剩下的96%是因为不知道而被命名为暗物质和暗能量。这就如同我看了本书后的感觉一样，我所看到的和听到过的在本书中只占4%，剩下的96%是看了之后也是一脸恍恍惚惚的东西。 我想引用康德的一句话：“有两样东西，我们愈经常持久地加以思索，它们就愈使心灵充满日新又新、有加无以的景仰和敬畏：在我之上的星空和居我心中的道德法则。”