想想看會不會有另一個你也在看這篇文章呢?平行宇宙

[ckmarkhsu 7]

平行宇宙

出處:科學人雜誌 2003年6月號

整理打字:ckmarkhsu

打字相當辛苦 請勿轉載

文章知識背景:高中基本機率概念、高中地球科學、高中物理學

想想看，會不會有另一個你 現在也正在看這篇文章呢?

這個非你的你，會不會也生活在一顆名叫地球的行星上?

那科行星上不但有雲霧籠罩的山脈、肥沃的萍也與星羅棋布的城市

而且他所在的太陽系也有其他八顆行星呢?

這個在各方面的生活經歷都和你的一模一樣

不過 也許他可此刻決定放下文章不看了

而你卻繼續往下閱讀.....

這種分身的想法

看似荒誕不經又毫無說服力

不過未來我們也許不得不接受這個事實

因為他居然得到了天文觀測的支持

當今最簡單且最後歡迎的宇宙模型預測

在距離這裡大約10^10^28公尺遠的星系裡有一個你的雙胞胎翻版

雖然這個距離比天文數字還大

但這不會讓你的分身存在的真實性打任何折扣

這項估計無須用到深奧的近代物理

只需要假設空間是無限大(或是少是夠大的)

而且物質幾乎均勻的分布其中(一如我們觀測所見)

然後再用基本的機率 就可以倒出來了

在無限大的空間中

再怎麼不可能的事情 也一定會在某處發生

這會有無限多個其他是和居住的行星

其中包括了無限多個地球

上面有和你相同外表 名字 與記憶的人們

正以你一生所做的眾多選擇上扮演每一種可能的排列組合

也許你永遠見不到你的另一個分身

你所能觀測到的最近距離是140億光年

從宇宙大霹靂開始到現在為止

光所能跑到的距離

目前最遠的可見星體離我們有4X10^26公尺之遙

這個距離定義了我們可以觀測到的宇宙大小

也就是所謂的"哈伯體積" "視界體積" 或是"我們的宇宙"

同樣的你分身的宇宙

也是個體積相同的求體

並以他們所在的星球為中心

他們是平行宇宙最直接的例子

每個宇宙僅是一個更大多重宇宙個一小部份

根據這個宇宙的定義

或許有人會以為多重宇宙的概念將永遠停留在型上學的範疇

可是物理學與形象學的界限並不由於他是否怪異

或是含有觀測不到的物體而是看他是否能用實驗來測試

因此隨著物理的邊界逐漸擴張

一些曾經屬於行上學範疇的抽象概念

例如圓形的地球 不可見的電磁場

高速下變慢的時間 量子疊加 彎曲空間 與黑洞等

早已被吸納進物理學的領域

這些年來多重宇宙個概念已經擠身到這張清單中

她不但基於相對論和量子力學這些通過重重考驗的理論

同時還滿足兩項對經驗科學的判準

它能夠做出預測 而且是可否正的

目前科學家所論及的平行宇宙以多達四種不同的類型

所以關鍵並不在於多重宇宙是否存在

而是他到底有幾個層次?

第一層次 我們的宇宙世界外

你的眾多分身所處的平行宇宙

共同構成了第一個層次的多重宇宙

這是最沒有爭議的一種

對於一些儘管我們目前看不到

但只要換個觀測點或是加以等待便可以看見的事物

如同人們觀看從地平線來的船一樣

我們都能夠接受他的存在

在宇宙世界以外的物體情況也是類似的

可觀測宇宙的範圍會因為來自更遠的光線到達我們這裡

而每年向外長大一光年

有個無限的空間遠在天外

正等待我們去發現

或許你早在見到另一個你的很久以前就已經死了

但是原則上如果多重宇宙的膨脹方式可以配合

你的後代子孫 應該可以用夠強的望遠鏡觀測到他們

生活在第一層次平行宇宙的觀測者

也經歷著和我們依樣的物理定律

只竹過釋出使條件不相同

根據目前的理論

早再大霹靂十的一些過程

會把物質以相當程度的隨機性加以散佈

因此所有可能的排列組合都粹有非零的機率

宇宙學家假設

我們的宇宙是一個相當典型的宇宙

具有幾乎均勻分布的物質

根據這個假設估計 你最接近的分身離你有10^10^28工只遠

大約再10^10^92公尺之外應該會有一個半經約100光年的球體

你所在之處的球心的大小求體一摩一樣

因此我們從現在起到一個世紀中的所有知覺都會和我們那個分身完全一樣

在10^10^118公尺外更應該會有整個哈伯體積和我們完全一樣

這些都還是極端保守的估計

他們計算一個哈伯體積在不比10^8K還熱的情況之下

所能包含的所有可能量子太數目

這些倒出這樣的結果

其中一種計算方式就是看看一個處於該溫度下的哈伯體積

可以裝進多少個質子

答案是10^118個

事實上每個空位可能有有粒子或是空著

因此質子有2^10^118種可能的排列方式

一個包含這麼多個哈伯體積的盒子

就算是能夠窮進所有的可能性

綜觀以上的數據 這個盒子的直徑大概是10^10^118公尺

超過這個盒子這些宇宙必然開始重複出現

插物多的數字 也可以用入力學或量子重力學對宇宙全部資訊含量的估計來倒出

最接近體你的分身

很可能比這些數字所推測的還要靠近

因為行星的行程過程和生物的演化

會讓機會傾向你這邊

天文學家猜測 我們的哈伯體積忠

至少有10^20科是和居住的星球

其中有些看起來根本可能和地球沒有兩樣

整理者附註:

因為2.3.4層次的平行宇宙已經超過高中可以理解的範疇

她牽扯到複雜的量子力學理論 因此我就沒有節錄進來

這篇文章是直德閱讀的

裡面牽扯到若干物理學的知識

若各位有問題 歡迎回覆討論

在我知道的範圍內 我會盡力的位各位回答^^

請各位期待下一篇精選文章吧^^

站長

[k0286 10]

平行宇宙押....很久以前看過類似的文章，他也支持有個平行的世界在不同的地方，甚至他假設未來的人回到過去，本來相同的宇宙就被分為兩個，還附圖說明......只是我忘記在哪裡看到的.

[Sathla 10]

真是好文..站長辛苦拉...

[ckmarkhsu 7]

最初由 satvor6th 發表

真是好文..站長辛苦拉...

有你的鼓勵 我就有動力為各位轉載更多好文章啦^^

[Sathla 10]

嘿嘿...站長不要那麼說...

[訪客 geokuanneou]

平行宇宙....平行宇宙...

嗯...跟時間好像也有點關係吧...?

若我沒有記錯, 科學人有本特輯"問, 時間為何物?"

裡面關於蟲洞, 以及"時光機"的問題有提到,

好想是說, 當我們試著改變我們的過去的時候,

世界, 經過了這個改變, 就不會按照他should be的方向走,

而是到了這個所謂的"平行宇宙",

所以, 打從你出現在過去的那一點開始,

這個世界就不是what it was了,

不是旅行者所認知的過去了,

而進入一個"平行宇宙", 一個相似又不相似的"過去",

好比原本的過去是A,

把A畫成一直線, 在其上下又有著無數條的平行線,

這些平行下分別代表著這個世界可能的可以是的樣子,

他們之間可能只存在些細微的差別, 卻是不同的世界...

而當時空旅行者某種程度的改變了過去,

這個世界與其繼續沿著A原本應該走的方想,

他改變了, 跳到了另一條平行線上(管他叫做B)...

但是...時空旅行者, 是一個過去的產物,

他與過去是相連結的(嘛...?)所以若過去有所改變,

他也應該有所改變(...?)

不過這已經是另一個主題了...

不過話說回來, 這裡的平行宇宙定義好像不太一樣...

...?

對啦, 相較學長我還是個很嫩的高一生,

so見解可能不太完整, 懇請指教, thanks

[ckmarkhsu 7]

其實 後來我看了一些書後發現他的假設怪怪的

宇宙不是無窮大的

事實上目前的理論室 宇宙是有限大 但卻沒有邊界

很難理解嗎?

事實上不會...

試想想 地球表面也是有限大的面積 但卻是沒有邊界的

因為他們首尾相連

事實上宇宙也是這個樣子

我們之所以難以理解 是因為我們以3維空間的想法來看宇宙這個高次元空間

就像早期人類無法了解地球為什麼是圓的

因為我們以平面的思維去看地球這個立體的物理...

我想 這樣的譬喻是比較容易瞭解的...

[roger7386 10]

打個岔

我想問一下

兩點之間最短的的距離是直線...還是當兩點重合的時候?

有誰可以幫忙解釋的嗎?

[Sathla 10]

重合不就變成同一個點:E

[苯 10]

不是有人說所謂的時光機,其實只是到了另一個平行宇宙,在穿越黑洞經過蟲洞,而到達了白洞,這和這個有關係嗎???

[ckmarkhsu 7]

最初由 roger7386 發表

打個岔

我想問一下

兩點之間最短的的距離是直線...還是當兩點重合的時候?

有誰可以幫忙解釋的嗎?

痾 這問題好難喔

以目前我知道的知識

應該是曲線是最短距離

空間應該是不會完全重合

空間扭曲的因素有 高速移動 極大的引例

如有錯誤 煩請指正

[Sathla 10]

最初由 ckmarkhsu 發表

痾 這問題好難喔

以目前我知道的知識

應?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

阿...很難的問題好難懂的回答...

何為高速移動???站長壓...該去哪裡攝取這方面的知識阿...T_T

[ckmarkhsu 7]

最初由 satvor6th 發表

阿...很難的問題好難懂的回答...

何為高速移動???站長壓...該去哪?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

這這...

如果你想看這方面的書 那你應該要先唸玩高三的近代物理

如果你想董相對論 那你要先學會微分方程...

但是如果你只是想粗略的了解...

天下文化有不錯的書:>

PS我記得高速移動的物體(接近光速) 會導致勞倫茲效應...也就是直線距離會縮短.....其實我也不確定>_<

[Sathla 10]

最初由 ckmarkhsu 發表

這這...

如果你想看這方面的書 那你應該要先.............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

我只知道勞倫茲效應效應的皮毛而已...汗...沒有去作深入的研究..

3q站長:E

[roger7386 10]

最初由 ckmarkhsu 發表

痾 這問題好難喔

以目前我知道的知識

應?............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

謝謝站長指教^^

這個問題我想了很久...

是根據電影"撕裂地平線"裡的一句話而來的

我打個比方

如果說一張紙的A點要到達B點

最快的距離是不是把兩點重合呢?(紙用折的...使A重合B)

如果運用到極限...那空間如果不會重合而是趨近重合嗎?

[ckmarkhsu 7]

最初由 roger7386 發表

謝謝站長指教^^

這個問題我想了很久...

是根據電影"撕裂地平線".............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

是這樣說沒錯

可是 扭曲空間需要極大的引力

太陽也會扭曲周圍的空間

但不足以讓他改變多少

這個實驗已經由NASA證實..

當地球與火星 太陽成一直線時 火星發射的訊號因為空間扭曲

會比較婉傳送到地球上來

雖然說兩點重和可以達到最近距離

可是 極大的重力下 你也要考慮人可不可以生存

例如 黑洞週遭曲率半徑就是趨近於0

但是 我想跑進去的人 也別想出來了吧^^

恩 這是我初略的認識 若對你有誤導 我感到非常抱歉^^

如果我有性能夠考上物理系 如果我有性能夠選修天文物理

如果我有性能夠讀懂 到時候我會和大家分享的:>

[roger7386 10]

站長果真是好人

多謝解答

建議你有空去看我說的這部電影吧

或許是我看過了過太久已經忘了它想表達的東西

[訪客 geokuanneou]

最初由 ckmarkhsu 發表

是這樣說沒錯

可是 扭曲空間需要極大的引力

.............(論壇訊息:引文過長 恕刪)

有些人講話是太誇大了,

但有些人說話就是說的太含蓄了...

嗯, 站長我是指你,

不要用"如果我有幸"吧...

看到你發表的文章已經讓自以為地科很強的我感佩萬分了...

講話又講的那麼謙虛...

真的讓底子很差的人(我),

感到很慚愧...T_T

[Sathla 10]

光速...可以改變嗎???有科學家說可以控制...不知是真是假...

還有澳洲的科學家說...光速會漸漸變慢...???轉址http://www.ufo.org.tw/news/2003/071203-3.htm

嘿嘿..我相信光速在自然狀況下是絕對的

[ckmarkhsu 7]

恩 事實上 目前認定"真空中"的光速是常數 我們令他C

但是呢 如果你在銫蒸氣中測量光速你會得到300C(請參閱王力軍 超光速實驗)

但根據他的說法 這不算是超光速 也不違反愛因斯坦的假設...

事實上 目前天文物理有假設一種稱為超光子的虛物質

至於為什麼不能超光速呢?

根據愛因斯坦的狹義相對論 我們可以得到這個公式

m'代表高速移動的物質質量 m代表靜止的質量 c表示光速 v表物體的移動速度

顯然 如果我們已趨近光速移動 物體質量將變的非常大

更甚 若我們以c移動 物體質量將變的無窮大

這時候你不論對這個物體加入多少能量 她的加速度都是有限的(F=ma)

因此 愛因斯坦斷定 不可能有存在質量的物質達到光速

那有沒有東西可以達到光速呢? 當然有 沒有"靜止質量"的東西就可以達到光速

例如光子(也就是我們平常說的光) 她只具有移動中的質量 但沒有靜止質量(E=mc^2)

那有沒有東西可以超越光速呢 誠如我前面所說的 超光子就可以超越光速

它具有一個奇特的性質

她有虛質量(i) 且你對他減少能量她反而會增加速度

目前以為 她是與光子相對的反物質...當然這都還只是理論

科學家希望在高能碰撞的煙霧室中搜尋這種粒子的存在

但目前仍就沒有找到...

以上是我的小小心得 歡迎各位討論^^

站長

[Sathla 10]

使一物體加速

在物體速度與光速相比下較小時

所得到的能量幾乎拿來加速

少部分增加至慣性質量(專有名詞..不清楚意思:E)

當物體速度接近光速時

增加速度的效率變低

多餘的能量便轉換成質量

以致於當能量持續供應下

質量可以到無限大...

站長有說錯嘛???我很笨低..T_T 要教我耶 xd

(這期牛頓有提到相關資訊..可惜我還沒看)

我想了一下

應該要考慮這個問題要我們討論的空間八

2度跟3度應該有不同結果???還是一樣???

[ckmarkhsu 7]

你解釋的沒錯

這期的牛頓不錯看 推薦有興趣的人可以看看

深入遷出的的解釋相對論

[Sathla 10]

這一期的科學人也有提到..

還特別在標題下寫"只要有高中的基礎...就可以闡明相對論的慨念"

可惜..學藝不精...

題外話

待在我們學校的天文社

還不如在科技版討論讓我學到的多

我回去重看一下之前提到勞倫茲縮短的書..還是不解為什麼接近光速時間會變慢..

http://www.allgps.com/cn/ch4.html

有一點介紹..可以看一下實際應用..有關GPS

[ckmarkhsu 7]

其實只要有新 市面上好多書可以學

建議你去買天下文化 一系列的書...

你現在幾年級押?

其實這方面是物理學 不太算是天文....

[Sathla 10]

阿...對壓..是跟天文沒有什麼關係

不過我們的天文社還不夠成熟是真的..10堂課..都不知道在幹嘛 = =

小高一..努力學習中..國中有3個死黨...現在他們在建中重逢25班低..我最遜了xd

天下的書..我比較常買的都是生物低...