膨胀的宇宙

　　加来道雄博士的《平行宇宙》这本书主要讲的是第三次宇宙学革命。

　　宇宙学的第一次革命是在17世纪引进望远镜时产生的。在哥白尼、开普勒工作基础上，伽利略借助于望远镜的帮助首次为天空的认真的科学研究打下基础。在牛顿的工作中最终确定了控制天体运动的基本定律。

　　第二次革命是在20世纪引进大型望远镜产生的。哈勃利用巨大的望远镜推翻了几个世纪以来有关宇宙是静态的和永恒的教条。他证明天空中的星系正以巨大的速度离地球而去，即宇宙在膨胀。

　　第三次革命是由一连串新的高技术仪器，如空间卫星、激光、引力波探测器、X射线望远镜、高速超级计算机产生的。现在有了宇宙性质最权威的数据，包括它的年龄、它的组成、甚至它将来和最终的死亡。

　　这本写《平行宇宙》的书，在其第一部分，首要阐述宇宙是如何来的及现阶段的怎样的。

　　2001年发射升空的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP卫星）拍摄到了宇宙在仅380000岁时的照片，这个照片是最完善的、详细的微波辐射图，图上只是一群随机分布的斑斑点点，看起来不是很有趣，但正是这些斑点代表了在宇宙创造之后不久所发生的大爆炸所产生的的原始火灾的波动和不规则。这些小的波动就像“种子”一样从此以后无限膨胀，发展成我们今天所看到的照亮天空的星团和星系。

　　那么宇宙现今究竟多大了呢？WMAP卫星给出了最具权威的宇宙的年龄——我们的世界是在137亿年前发生的剧烈的大爆炸中产生的。

　　根据WMAP卫星的观测，现在的宇宙的23%是由奇怪的、不确定的、叫做暗物质的物质构成的。这些物质有重量，以巨大的光环围绕着星系，但是它们完全看不见。暗物质在我们的银河系十分普遍和丰富，以至它的重量为所有星星的十倍。

　　尽管看不见，这种奇怪的暗物质能够间接地被科学家观察到，因为它能使星光弯曲。

　　除此之外，WMAP卫星数据另一个最令人吃惊的是——宇宙的73%是由完全不知道的叫做暗能量形式构成的，或者隐藏在空间的看不见的能量构成的。这个暗能量或产生一个新的反引力场，它使星系分开。宇宙自身的最终命运将由暗能量决定。

　　现在关于暗物质和暗能量的研究仍在进行中，可以肯定，有很多很多的诺贝尔奖在等待能够揭示暗物质和暗能量秘密的人。

　　许多注意力不集中、看书不仔细的人读到这个WMAP卫星部分就可能迷糊了，不是在说平行宇宙吗？怎么一直在讲这个卫星的数据？还牵扯出什么暗能量来？别着急，马上就到平行宇宙的部分了，正是因为数据观测到了宇宙的膨胀，让人们进一步思考由什么引起宇宙膨胀？大多数物理学家赞同宇宙早期经历了快速膨胀的过程，但没有确切的建议回答膨胀背后的发动机是什么？

　　因为无人确切知道膨胀是怎样开始的，所以同一机理总有可能再次发生，即膨胀式的爆炸可能重复发生。

　　不管什么机理引起部分宇宙突然膨胀，该机理仍然在起作用，也许会意外地引起宇宙其他遥远的区域也发生膨胀。

　　一小片宇宙可能突然膨胀、“发芽”、萌生出一个“子代”宇宙或“婴儿”宇宙。这些宇宙又可能萌生另一个婴儿宇宙，如此不断进行下去。

　　宇宙可能会以相同的方式不断产生新的宇宙。

　　如果这是真的，比“宇宙”更确切的词应该是“平行宇宙”或“无限维度宇宙”。

　　科学家曾以怀疑的眼光审视平行宇宙这一思想，因为它太神秘、太夸张、太奇异了。

　　但回顾宇宙学的历程，我们不得不接受平行宇宙的想法，

　　物理学家安德烈·林德提出了一个新的膨胀理论，即想象一个宇宙，在随机的空间和时间点上自发地发生破裂，一个短暂膨胀的宇宙产生了。大多数膨胀的时间很短。但因为这个过程是随机的，最终将有一个气泡膨胀的时间持续很长，创造了我们的宇宙。

　　它的逻辑结论是：膨胀是持续的永恒的，大爆炸始终在发生，一些宇宙从其他宇宙“萌生”出来。在这个图景中，宇宙可以萌芽产生其他宇宙。

　　膨胀理论代表传统宇宙学和粒子物理学进展的汇合。

　　粒子物理学遵循量子理论，它规定有一个有限的可能性使不太可能的事件发生。

　　因此，只要我们承认有可能创造一个宇宙，我们就打开了有可能创造无限多个平行宇宙的大门。

　　想一想在量子理论中是怎么描述电子的？

　　因为不确定性，电子不是存在于任何单一的地点，而是存在于围绕原子核的所有可能的地点。

　　围绕原子核的电子云代表电子可以同时位于很多地方。

　　这是所有化学基础的基础，它允许电子将分子捆绑在一起。

　　分子为什么不散开的原因是：平行的电子围绕它们跳跃并将它们捆绑在一起。

　　同样，宇宙曾经比一个电子还小。

　　当我们将量子理论应用于宇宙时，我们被迫承认宇宙又同时存在于很多状态的可能性。

　　一旦我们打开了将量子波动应用到宇宙的大门，我们就几乎被迫地承认平行宇宙。