什么是平行宇宙

来源 :中学生天地(A版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:chentao_00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  统计一下全班同学的生日,你很可能会发现至少有两个人的生日是同一天。猜一下,一个班级需要有多少同学,才有50%的概率发生这样的情况呢?数学计算的结果可能要比你的直觉小得多:23人。也就是说,只要一个班级的人数超过23人,生日撞车的机会就会超过扔硬币时正面朝上的机会。如果一个班级有60个人,生日撞车的概率就会高达99%。还等什么呢?马上走到隔壁班向大家宣告这个“重大发现”,体验一下当科学预言家的乐趣吧。
  只要可能性是有限的,任何东西都会遭遇“生日撞车”的问题。两个人的生日可能一样,身高体重可能一样,名字可能一样,衣橱里的衣服可能一样……如果两个人身上从DNA到行为举止都完全一样,他们就可以看作是对方的副本。推而广之,只要宇宙中的星星足够多,其中也可能会存在一个地球的副本、太阳的副本,甚至整个宇宙都会有一个副本。这就是我们耳熟能详的、常在科幻作品中提及的“平行宇宙”。
  你和你的小伙伴们是不是都惊呆了,对这个副本的想法感到不可思议?其实,宇宙中充斥着副本。想象一下,你每天都会喝下无数个水分子,从来没有人关注这一个水分子跟另一个水分子有什么不同。事实上,除了位置、速度、能量等外部状态不同之外,绝大部分水分子都是彼此的副本。它们大多包含两个一模一样的氢原子和一个氧原子,而所有的原子都由一模一样的中子、质子和电子等更微小的粒子构成。如果你将这些微粒按照水分子的结构排列组合一番,它们就构成水的副本。如果将它们按照某个人的结构排列组合一番,它们就构成那个人的副本。如果将它们按照我们宇宙的结构排列组合一番,那我们就有了宇宙的副本。
  这样一个“宇宙的副本”会存在于哪里呢?答案是:在我们的宇宙之外。可是等等,我们的宇宙难道不是无穷大的吗?难道宇宙之外还有别的宇宙?
  要回答这样的问题,就有必要先来说说“宇宙”这个词是什么意思。先秦杂家著作《尸子》中说“四方上下曰宇,古往今来曰宙”,而英文universe来源于拉丁文universum,它们的本意都是“所有的一切”。不过,科学家可没那么大的野心,他们口中常常念叨的宇宙,只表示我们能观测到的一切。
  别忘了,我们的宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。在这样一段漫长但有限的岁月里,宇宙中速度最快的光也只能传播一段有限的距离。考虑到宇宙空间膨胀的速度,这段距离大约是460亿光年。
  可能有细心的同学会问,光年是指光行走一年的距离,那么在138亿年的时间里,光怎么可能走过460亿光年呢?其实不难理解。设想你正走在商场的扶手电梯上,你朝上走了半层楼的高度,电梯上升了半层楼的高度,最后的结果就是你运动了一层楼的高度。所以在膨胀的宇宙中,光仅用138亿年就传播了460亿光年的距离。
  所以,我们能够观测到的范围是有限的,它大概是一个半径为460亿光年的球形区域。在这个范围之外,无论哪里发生什么,都对现在的我们没有任何影响。我们所能看到的这个有限的区域,就是“我们的宇宙”。
  假如你在地球的南、北极之间拉一条专用光纤通道,在最理想的情况下网络的延迟也会有几十毫秒。同理,地球和太阳之间的互联网至少要延迟8分钟。假如你和朋友在银河系的两端联网聊QQ,你问他“在吗”,等你收到他的一句“在”,至少已经过去了20万年。要是有人从现在起在460亿光年之外给你发消息,那么你需要等待的时间会比整个宇宙的历史还要长——实际上,他根本不可能知道你的存在,你和他也根本不可能发生因果联系。
  那么,“我们的宇宙”是不是独此一家、别无分店呢?在460亿光年之外,还会有多少空间可以存在呢?这一切都要归结到宇宙空间的形状上。天文学家通过大量天文观测发现,宇宙中的物质大体上是均匀分布的。假如我们拿一把“宇宙无敌超级西瓜刀”,把我们的宇宙横着切500刀,竖着切500刀,再侧着切500刀,最后你会发现,这样切出来的诸多“小块”,每一块的质量都是差不多的。
  这说明什么呢?物质均匀分布的空间,其形状一共有三种可能:要么像球面一样弯曲,要么像马鞍面一样弯曲,要么像桌面一样不弯曲,是完全平坦的。请注意,我们生活在三维空间里,很容易在二维的球面之外观察它是否弯曲。但假如三维空间本身发生了弯曲,我们有什么办法在空间内部知道它的弯曲程度呢?几何老师告诉我们,测一测三角形的内角和就OK啦。
  拿一个地球仪,将上面相距很远的三个地点用沿着地球表面尽可能“直”的线连接起来,算算这个“三角形”的内角和有多大。
  在平坦的空间中,三角形的内角和必然是180度。而在类似于球面或马鞍面的弯曲空间中,三角形的内角和会大于或小于180度。如果宇宙的空间像球面那样弯曲,就会在某个遥远的地方闭合起来,画出一个有限的范围。如果宇宙的空间像一个无限延伸的桌面那样平坦,或者像无限延伸的马鞍面那样弯曲,宇宙就可能是无穷无尽的。
  科学家正是用这样的方法,以地球为一个顶点,又在非常非常遥远的宇宙深处找到两个顶点,画出一个三角形,通过观测与计算,结果表明其内角和非常接近180度。这也就是说,宇宙相当平坦,在460亿光年之外,空间仍然继续延伸。整个宇宙可能是非常大的,甚至可能是无限大的。
  综合以上的事实,我们不难推断,“我们的宇宙”,这个半径为460亿光年的空间区域,只是整个宇宙中很小的一个部分,在此之外很可能存在着许多相似大小的独立的空间区域。想象一条完全由碎布块缝制的无限大的被单,我们就生活在其中一块碎布中,除此之外的每一块碎布都可以看作一个独立的宇宙。
  可以想见,缝在这条“被单”上的“碎布”们是各式各样的,但是我们已经知道,构成宇宙万物的基本粒子数目是有限的,基本粒子的排列组合方式也是有限的,那么只要这条“被单”足够大,“碎布”的数量足够多,就可能存在两块完全一样的“碎布”。如果宇宙真的无边无际,那么在遥远的角落,必然有无数地方跟我们所见到的这部分空间(“我们的宇宙”)一模一样,那里有另一个太阳,另一个地球,甚至另一个你!
  兴奋吗?想亲眼见一见那个“你的副本”吗?对不起,我们与这些可能的副本空间之间的距离,比460亿光年更加遥远。据估算,我们要从地球走出1010^122(1后面10122个0)米,才有50%的几率见到一个与我们完全相同的区域。因此,“穿越”神马的都是浮云,那些副本空间之间不可能存在互动——而这就是“平行”一词的含义:它们就像一组平行线,没有交集。
其他文献
最近从别的同学那儿知道了一件事,一个平时一起玩得不错的女生好几次在背后说我坏话。虽然我嘴上说没关系,可是心里还是挺难过的。想来想去,我觉得自己没做错过什么。一定要找原因的话,可能是某次自习课上,作为班里纪律委员的我见她一直讲话,就提醒了她,难道因为这种小事情她就可以这样对我吗?  讲也问  小颖同学,每个人从小到大都难免会被误会,被冤枉。我也有过这样的经历,知道被冤枉的确是一件令人既难受又愤懑的事
人皆向往优雅。嘴上不说,心里也念着;自己做不到,也愿别人做到。男性女性,概莫能外。怎样才算优雅?却不太说得清楚,只是脑子里会浮现出穿衬衣的奥黛丽·赫本或者穿旗袍的张曼玉那样的形象,也许还会有一些各种装束的国民偶像和历史悠久的世界名牌,让人联想到“优雅”这个词。  不过,别误会,优雅与时尚之间的关系远不如人们以为的那般密切。“到服装店培养气质,到书店展示服装”,这句著名的广告语曾经颇得我心,现在想来
在北极的冰原上,海豹最害怕的敌人就是北极熊。别看北极熊身形庞大,它们可是游泳好手,不过下到海里,还是不能跟海豹的速度相比。但海豹也不能老是待在海水里,无论憋气功力有多强大,它们还是要到水面上换气。同时,海豹在岸上还有更重要的使命——生儿育女。母海豹躺在冰上给小海豹喂奶,是一件非常冒险的事。小海豹必须赶快发育,茁壮成长到可以游水躲避北极熊的袭击。如果给海豹哺乳的畫面配一首背景音乐,那一定不是悠扬的轻
20世纪80年代出生的我正好赶上了港台武侠剧的热播。我读书的时候,1983版《射雕英雄传》火得不行,電视连续剧播得太慢,迫不及待想知道剧情的我便去书店租小说看,从此就一发不可收拾,如痴如醉地沉浸于这个神奇诡谲的世界。  武侠就像一个神奇的梦境,侠客们在那里拯救众生、突破自我、快意逍遥,这让性格有点“自闭”的我感受到了温暖,也想提起笔去为别人构建一个梦境。于是在中学时,我开始秘密创作“手抄文学”。 
你是个能保守秘密的人吗?朋友可以放心地和你谈论任何事吗?做以下的测试题,看看自己的定力如何?    1.朋友告诉你,她和另一位朋友闹别扭了,你会有怎样的反应?  A安慰她,建议她们和好。  B了解所有详细情况,立即告诉所有其他朋友。  C不放在心上,直到有人问起这件事,你才说出来。  2.你无意中听到某人暗恋老师,你的第一个反应是什么?  A不理会,不告诉任何人。  B告诉所有的同学好好笑一通,这
DAY 1 抱怨1次  早上到了游泳池,没想到开始下雨了。今天可是考试啊,雨怎么越下越大呢,真是够烦的!我正在抱怨着这坏天气,同伴指了指我的紫手环,我马上把它换到另一只手腕上。哎呀,怎么没控制住呢?明天继续努力。  DAY 2 抱怨3次  今天的抱怨次数是这几天来最多的。  早上起床感觉有点凉,想找件外套,却发现衣柜里的外套要么穿着小了,要么看着幼稚。“悲催啊,我连件像样的外套也没有。”发觉自己在
电话求助
期刊
爱祖国,爱中国共产党,吃苦耐劳。“两个一百年”奋斗目标都将在我们三四十岁的时候实现,也就是说,这两个目标要由我们这一代人来实现,我们要为祖国做出贡献。在现阶段,我们的任务就是要刻苦学习。(王梓鑫)  勇于实践,宽以待人。没有尝试就没有成功,只有行动才能让计划变成现实。同时也要宽以待人,用和平的方式处理冲突与愤怒。(赵天艺)  锻炼身体,增强体质。每天,在学习之余,我都会进行体育锻炼。我觉得,不管从
【摘要】“诚朴”是我校传承了百年的校训,在“诚信做人,质朴做事”理念指引下的“诚朴”课堂,是回归教育教学本意、遵循学生认知和身心发展规律的课堂。劳技课作为一门既注重实践性。又注重育人性的课程,与“诚朴”理念十分契合。为了更好地践行学校的“诚朴”校训和课程理念,在实施劳技教学的过程中,教师应从学生的需求出发,以培养学生的劳技素养为目的,注重学生学习兴趣的激发,注重技能训练的循序渐进,注重展示评价的落
我非常感谢今年夏天的这个比赛,因为它让一个认真、勤奋、踏实的人获得了第一名。如果这能让所有认真、勤奋、踏实对待人生的人们感到一些安慰,或者增加了一些信心,那就是我做偶像最大的意义。腾讯新一季星空演讲上,六位嘉宾根据 “女性的力量”这一主题讲述了自己的故事。其中在中國首档女团青春成长节目《创造101》中获得冠军的孟美岐这样说。  我们不应该感谢贫穷,我们该感谢的是自己。是我们自己打败了生活,而不是生