平行宇宙是否存在?这绝对是物理学界的热门问题之一,不仅科学家们进行着各种研究,很多人也深感好奇,特别是很多以“平行宇宙”为题材的影视作品,更是唤起了人们的好奇心。想要知道在未知的空间里,是否存在一个截然不同的自己?本期江苏卫视《从地球出发》科普课堂,与你一起探讨。

什么是平行宇宙?用以解释量子力学不确定性

在很多科幻类作品中,经常会出现平行宇宙这一概念:在人类生活的宇宙之外,还存在无数相似却又不一样的宇宙。也就是说,生活在地球上的你仅仅是生活在一个多元宇宙的小分支中,而出现在你生活中的事情不仅仅在你的身边出现,在遥远的宇宙中也会有一处甚至多处出现相同的情境。

那么,到底什么是平行宇宙?李永乐认为,从物理学上讲,平行宇宙主要是为了解释量子力学的不确定性和概率性。在20世纪50年代,有的物理学家在观察量子的时候,发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成,所以科学家们推测:既然每个量子都有不同的状态,那么宇宙也有可能并不只是一个,而是由多个类似的宇宙组成。

 

平行宇宙是否存在?薛定谔的猫给出佐证

在袁岚峰看来,对于普通量子力学预测的量子宇宙,最具代表性的实例就是“薛定谔的猫”:将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。问题是,如果不打开盒子进行观察,就不能够确定猫的死活。在量子力学中,描述这只“即死又活”的猫可以用一个波函数来表示,当人类观察它时,它就会坍缩为确定的状态。但根据粒子可以同时存在于不同地方的特征,如果看到是活着的猫,那么或许存在另一个宇宙,那里的猫已经死了。

这也说明,当观察或者测量周围的世界时,都会有量子事件发生,进而分裂处大量的平行宇宙,而我们自己也会被分裂。每个选择都会使宇宙分裂,每种可能都会发生在不同的宇宙中。这意味着,只要有一点点微小的量子变化,未来的进程就都会发生改变。

蝴蝶效应、平行宇宙有何联系?对同一问题的不同理解

蝴蝶效应是指在一个动力系统中,初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。它是一种混沌现象,说明了任何事物发展均存在定数与变数,事物在发展过程中的发展轨迹有规律可循,同时也存在不可测的“变数”,往往还会适得其反。一个微小的变化也能影响事物的发展,证实了事物的发展具有复杂性。

那么,蝴蝶效应和平行宇宙有什么区别和联系?李永乐给出解释:早上起来赶公交车,但是差一秒没赶上,结果这一天都非常不顺,进而工作也丢了,这个叫蝴蝶效应。但平行宇宙则是:在一个世界里赶上了公交车,在另一个世界是没赶上公交车。二者是对同一个问题的两种不同理解。

平行宇宙理论对生活有何影响?让人类生活更积极

平行宇宙究竟会给生活带来怎样的影响?李永乐解释道:1814年,法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出一种科学假说“拉普拉斯妖”。此“生物”知道宇宙中每个原子确切的位置和动量,能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程,过去以及未来。这就构成一种“宿命论”,即人类无需努力,因为未来是完全确定的。假如这样的“妖”存在,便可以告诉你:何时会赚多少钱,何时会遇到车祸,何时会死亡……作为人来说,便丧失了主观能动性。

而在科幻剧《平行危机》中,却展示了另一种观点:生活是量子化的,有很多不确定性,未来如何发展取决于现今的选择。“就像影片中看到的,有一个周小雅懊恼过去,有一个周小雅憎恨现在,有一个周小雅愿意改变未来,不同选择造成不同的分岔。虽然宇宙有很多种,但你愿意去选择哪一种呢?如果持这种观点,可能就会变成一个更加积极的人。”李永乐说道。