資料來源:聯合報
2002年10月31日
美國天文學家最近提出「多重宇宙(multiverse)」概念,指稱宇宙 在第一次「大爆炸」後還在彼此不斷「大爆炸」,形成無數宇宙。 天文學家已經觀察宇宙太空幾個世紀了,他們在思考,為什麼我們生 存的宇宙就是這樣的?空間為什麼是三度空間,而不是二度空間、 十度空間或廿五度空間?光速為什麼遠快於音速?為什麼原子遠小 於星球?我們的宇宙為什麼這麼老?是否還有其他裡面一切事務都 跟我們宇宙不同的宇宙?不過一個世紀前,科學家以為整個宇宙不 過是銀河中數十億顆星球和星雲,但現在的天文學家認為宇宙中有 無數銀河。 在若干天文學家看來,宇宙是以等比級數無盡的擴張,像小宇宙在 黑洞中孵化一樣。也有人認為宇宙在虛無中漂浮,有時與第五度空 間相撞。美國賓州大學天文學家泰馬克說,至少有四種宇宙。英國 皇家天文學會會員芮斯說,研究這些不同的宇宙可以讓人類瞭解自 己的宇宙。 根據天文觀察,無法偵測出的「黑暗能量」占宇宙質能的三分之二 ,約為物質的兩倍。但現代量子物理主張虛無的空間應該充滿至少 是宇宙物質十的六十次方倍的能量。這是物理學界難以解釋的最大 差。 聖塔巴巴拉加州大學理論物理研究所的博欽斯基教授最近說,基本 弦理論可能有十的六十次方種的解釋,人類今天所存在的宇宙可能 是其中一套比較友善的組合。 部分天文學家認為,我們現在可以觀測到的宇宙邊緣雖然有一百四 十億光年深,但這只是一連串大爆炸所造成無限大組合的一小部分 。他們說,這是麻省理工學院教授古斯於一九八○年所提出的膨脹 論的自然延伸。古斯根據現代粒子物理理論指出,宇宙在太初時因 為空間所具有的反引力發生短暫的超級大爆炸。 古斯和史丹佛大學的林德、塔虎脫大學的維倫金、普林斯頓大學的 史坦哈都認為,這種膨脹只要開始,就會無限制重複,造成無數的 宇宙。 天文學家說,我們所瞭解的物理只有四度空間和日常生活中的能量 ,但在其他的宇宙圈中可能不同。 古斯說,膨脹論雖然怪誕,但日益受到天文學家的支持,而且用以 解釋大爆炸和宇宙的形成,不宜輕視。 事實上,很多都是科學家難以打破的定數,譬如說生命所需要的碳 和氫都是「紅矮子」星球氦熔合所造成。 可是根據維也納科技大學教授歐本海默最近所提出的研究結果,只 要很小的改變就能阻止這些反應發生,電磁的結構常數如果大一點 或是小一點,都可能造成不同的後果。 但我們不敢說宇宙之所以有今天的面貌是一連串巧合的結果。理論 物理學家卡特在一九七四年時指出,這些巧合並非巧合,而是必然 預設條件。這構成他所謂「人類原則」的基礎,大意是說,宇宙是 有意無意間為人類而設計。許多科學家都相信這種說法。不過有很 多科學家都被這種說法嚇到,他們認為自然一定有一個合邏輯的解 釋,不是機率或愛因斯坦所說「創造者一時興起」的產物。 無論如何,人類原則最近越來越被引用,這雖然引發粒子物理學界 微言,但也反映出多重宇宙概念的興起。 華盛大學教授賀根說,物理學可以解釋像量子效應這些過程。他說 ,根據弦理論,人類所瞭解的物理法則是十或十一度空間宇宙間的 低能量四度空間經驗。所以我們所瞭解的基本常數在別的宇宙圈內 是不一樣的。 |