问伊桑＃73：多重宇宙与你
还有其他宇宙与您不同吗？
出发吧，除了这个世界，还有其他。
-斯蒂芬·金（The Dark Tower）
讨论中最有趣和最诱人的主题之一是，我们的现实，即我们所感知的宇宙，可能不是发生的事件的唯一版本。也许还有其他宇宙，也许即使我们和你的版本不同，故事和结局也不同，而不像我们的宇宙：某个多元宇宙。对于每日的问题解答列，读者们照常发送了他们的问题和建议，但是本周的荣誉授予了一位天体物理学家阿曼达·马什本（Amanda Mashburn），他问：我对您对多重宇宙理论的观点感兴趣。在AAS全体会议上，对平行世界进行了讨论，并讨论了它们是科学理论还是科幻小说。您如何看待？
AAS是美国的一个天文界，几周前我们在其天文学界相识。 Max Tegmark撰写了有关平行世界的报告，此处的科学如下。
在最强大的望远镜中可以看到的宇宙是扩展的，巨大的和巨大的。算上光子和中微子，它包含约10 90个聚集在一起的粒子，形成了数千亿或数万亿个星系。从我们的角度来看，它们每个平均包含一万亿颗恒星，它们分散在直径约为920亿光年的太空中。但是与我们的直觉相反，这并不意味着我们处于有限宇宙的中心。所有事实都相反。
在我们看来，宇宙是有限的-我们看不到比一定距离更远的物体-不是因为它是有限的，而是因为它以当前形式存在了有限的时间。即使您只记得一个关于大爆炸的事实，也应该是这样一个事实，即宇宙在时间和空间上不是恒定不变的，而是从一种更加均匀，炽热和密集的状态演变为一种更加块状，凉爽和分散的状态。结果，形成了一个富裕的宇宙，充满了许多世代的恒星，具有超冷的残留辐射背景，其中银河系以更快的速度远离我们远离我们，而我们离我们越远则越有局限性。极限由光自大爆炸那一刻起可以传播的距离给出。
这完全不意味着超出宇宙可访问部分的限制，仅此而已。从理论的角度和观察的结果来看，我们有充分的理由相信，有大量甚至是无限的。利用观测，我们可以测量几种不同的质量，包括宇宙的空间曲率，温度和密度的均匀性和平滑度以及时间的演化。
我们会发现，宇宙是平坦的，并且比观察到的宇宙的大小要大得多，并且可能包含更多的宇宙，类似于我们的宇宙，在各个方向上延伸了数千亿光年，超出了我们的视觉能力。但是从理论上讲，我们会学到更多诱人的东西。我们可以将大爆炸从相反的方向外推到任意温度和密度的状态，发现在早期阶段并不会变成无限热和密集。在能量大于某个值且在某个时刻之前的某个时间，在大爆炸之前存在一个相，并确保其发生。
在这个阶段，或者在宇宙膨胀时期，宇宙不是充满物质和辐射，而是充满了宇宙本身固有的能量。这种状态导致宇宙以指数速度膨胀。这就是说，扩展速度并不会完全降低，而不是毫不费力地扩展，或者不再以越来越慢的速度移动离我们较远的点，并且随着时间的流逝，遥远的地方首先变成两倍，然后是四，八十六，三十二等由于扩展不仅以指数方式增长，而且还非常快，因此在大约10 -35秒内就会发生翻倍。也就是说，到10 -34秒过去时，宇宙比原始大小大1000。当10通过-33秒，宇宙是原始大小的10 30（或1000 10）倍；到10 -32时，宇宙从原始大小增加了10 300，等等。参展商之所以强大，不是因为它增长很快，而是因为它增长越来越快。
显然，由于您和我都在这里，因此宇宙并没有一直以这种速度扩张，这意味着通货膨胀必须结束，大爆炸才能到来。您可以将通货膨胀想象成一个在平坦的山顶上滚动的球。只要球保持在顶部附近，它就会缓慢滚动，并且充气持续，并且宇宙会成倍地膨胀。当球开始滚动到低地时，膨胀结束，球滚动以消散能量，将空间的固有能量转换为物质和辐射，这将我们从膨胀状态转移到了热的大爆炸中。
上图：当球滚动到低点时，膨胀结束；中等：但通货膨胀领域是量子的，并且会及时抹去；底部：许多空间区域（紫色，红色，蓝色）将看到通货膨胀的结束；其他（绿色，蓝色）将观察其延续性，可能是无限期的。在列出我们不了解的通货膨胀之前，我们先列出我们知道的要点。- 通货膨胀不是球。这不是经典场，而是像时间场一样随时间传播的波。
- 这意味着随着时间的流逝，当由于通货膨胀而产生越来越多的空间时，某些地区可能会赶上通货膨胀的终结，而其他地区将观察到通货膨胀的延续。
- 在通货膨胀已经结束的地区，将有一个大爆炸，一个像我们这样的宇宙将出现，而在其他地区，通货膨胀尚未结束，将发生扩张。
- 随着时间的流逝，由于扩张的动力，通货膨胀结束的各个地区将不会相互作用和碰撞；通货膨胀尚未结束的那些地区将扩大并推动它们。
尽管在任何给定时间通货膨胀可能会结束超过50％的区域（红叉），但有足够数量的区域将无限期地继续扩张，并且两个不同的宇宙永远不会碰撞。这是我们所期望的，基于众所周知的物理学定律和宇宙中观察到的现象，这些现象为我们提供了有关通货膨胀状态的信息。现在可以注意到，我们对通货膨胀了解不多，这导致出现了许多歧义和机会：- , , . , , .
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换句话说，宇宙是否存在，一切都和我们一样发生，只有你做一件不同的事，结果你的生活发生了巨大变化？
您选择在哪个国家/地区工作，但没有自己居住？您在哪里反对恶霸，并且不允许自己被欺负？您在哪里亲吻了一个晚上从您身边逃脱却没有让她走的人？您或您所爱的人面临的以不同方式结束的重大局势在哪里？
一个奇妙的想法：存在一个宇宙，其中任何事件的发展都是可能的。概率大于零的所有事物都可能在其中一个宇宙中发生。但是要实现这个想法，必须证明很多“如果”。例如，通货膨胀状态不仅应该持续很长时间-不仅存在于我们宇宙存在的138亿年之内-而且应该无限期地存在。
怎么了当然，如果宇宙以指数形式扩张-不仅在一秒钟之内，而且在138亿年内，即大约4 * 10 17秒，我们将获得巨大的空间！即使通货膨胀在某些地区结束，在整个宇宙的大部分地区，持续通货膨胀的地区仍然占主导地位。如果您真的数过的话，我们将获得至少10 50 50个宇宙，这些宇宙是在与我们非常接近的条件下开始发展的。这101000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000宇宙-几乎没有人想象过比这更多的数字。尽管如此，仍然有许多描述粒子碰撞结果概率的数字。
每个宇宙中有10 90个粒子，我们需要所有这些粒子在138亿年的时间里都具有相同的所有相互作用历史，才能与我们的宇宙相同-因此，当选择多个路径之一时，两个宇宙将存在。对于具有10 90个量子粒子的宇宙，这是一个非常大的要求，因为必须少于10 50 50粒子碰撞超过138亿年。图片中的数字仅为1000！或（10 3！），或1000阶乘，它描述了1000个不同粒子的排列数量。想象一下10 3有多少！超过10 1000。 10 3！ -大约是10 2477。但是在宇宙中，不是1000个粒子，而是10 90。而且，每当其中两个相互作用时，就不会出现两种情况，而是整个量子光谱。因此，除了10 90！之外，还有更多选择，而且这个数字比10 50 50这样的废话还要高很多倍。
换句话说，由于膨胀，任何宇宙中粒子可能发生碰撞的次数比宇宙的数目快到无穷大。即使我们拒绝基本常数的值可以有无限多种的假设，甚至抛开了诸如Multiverse是否描述真实事务状态之类的问题，也可以理解，可能的交互结果的数量增长得如此之快-比指数快得多-除非通货膨胀无限期地持续，否则不存在与我们相同的平行宇宙。
奇异性定理指出，通货膨胀状态的时空世界线不完整，因此通货膨胀不可能持续无限长的时间，但很可能始于遥远但过去的终点。现在有大量的宇宙-也许法律与我们的法律不同，但也许没有-但它们不足以使我们和您的不同版本出现在这里。与可能的宇宙数量增加相比，交互结果的选择数量增长太快。这对我们意味着什么？这意味着您需要确保我们的宇宙至关重要。做出您不会后悔的选择：选择理想的工作，能够站得住脚，尽最大可能解决问题并全力以赴。与您使用相同版本的其他任何宇宙都不一样，对您而言，除了为您自己构建的东西之外，没有其他未来。创造最好的未来。
谢谢您提出一个奇妙的问题，阿曼达，物理学，哲学和科学知识的交汇处。尽管平行宇宙仍然是探索所有可能性的沃土，但我们目前的知识使它们几乎没有机会-至少在我们的替代版本存在的问题上。我希望您和其他人都已经清楚了解释。向我发送您对以下文章的问题和建议。Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN396003/
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