美國天文學家提出多重宇宙說

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。