天天看點

霍金無邊界宇宙模型最新解釋出爐,宇宙神秘曆史求和真相

霍金無邊界宇宙模型最新解釋出爐,宇宙神秘曆史求和真相

霍金被問到:哪個比你的黑洞輻射和無邊界情景更重要?坐在輪椅上的霍金控制着滑鼠,随意地在螢幕上排成一排:其他人認為黑洞輻射更重要,因為它被廣泛接受,但我認為沒有邊界的想法更重要。在書中,霍金甚至自信地說,無國界的概念就像太陽、相對論的原始理論,雖然一開始很多人都無法了解,但最終會成為大家都相信的理論。了解無國界的假設和虛拟時間将是人類智慧的一大飛躍,就像了解地球是圓的一樣。

無邊界的概念,也被稱為無邊界宇宙模型,意味着在宇宙的所有曆史中,宇宙,就像地球的表面一樣,是一個封閉的表面,有有限但沒有邊界,除了表面不是二維的,而是四維的。作者已經把這個模型了解為三維空間加時間和五維時空的虛拟時間,但它仍然很難了解,因為霍金用的是虛拟時間和歐幾裡得時空這些普通人難以了解的概念。今天筆者從另一個角度來描述,不知道是不是更可了解,更接近這個想法的基本意圖?

無邊界的概念有兩個關鍵詞,一個是總結宇宙的曆史,另一個是虛拟時間,即無邊界模型包含了宇宙在虛拟時間内所有可能的曆史,有人把它了解為一個平行宇宙,雖然有一定的道理,但和霍金的想法不應該完全一緻。

我們可以把宇宙想象成一個實時膨脹的三維球體,它可能會膨脹到一定程度并收縮,或者它可能保持靜止,或者它可能繼續膨脹。如果我們單獨抽出時間,這段時間就是宇宙的曆史路徑,可以認為是一條線或一條射線,附着在宇宙的三維曆史球上,在這條線的每一點上。現在霍金認為,宇宙在虛拟時間中有着無數可能的曆史,垂直于實時,要描繪整個宇宙,就必須總結宇宙在所有虛拟時間中的曆史路徑,也就是說,總結無數的虛拟時間和宇宙中附加在其上的無數三維曆史球體。我們不考慮三維空間的曆史球,隻對虛拟時間進行求和,使之從宇宙奇點開始,散落無數條路徑,歸因于可能的終點,這些虛拟時間路徑形成一個二維封閉的球體,像地球一樣,無數的空間曆史從南極開始,沿着曆史路徑(我經度)散開, 最後到達了北極。為了讓宇宙的奇點被消滅,我們不必去研究奇點之前發生了什麼,因為這個宇宙模型以前沒有奇點,就像地球在南極之前沒有概念一樣。南極與地球的其餘部分沒有什麼不同,無邊界宇宙模型中的奇點與其他點沒有什麼不同。

如果将三維曆史球疊加在這個無邊界的宇宙模型上,它實際上是一個包含真實和虛拟時間的五維曆史球,即整個宇宙的波函數。根據量子力學,一旦智能生物觀察宇宙,這種波函數在虛拟時間中坍縮,宇宙選擇最有可能實時呈現的曆史,這就是我們生活在四維時空,真實的宇宙。霍金接着說,我們的宇宙不是一個完美的球體,這個完美的球體在虛拟時間上對應着宇宙一直在膨脹,我們的宇宙是南極平坦的球形,這樣在風暴階段之後,膨脹速度就會減慢,物質一起形成星系和恒星, 隻有這樣,我們才有了智能生命。在虛拟時間中,這個宇宙的曆史表現在略微平坦和略微起伏的南極洲,科學家們發現了宇宙微波背景輻射中的漣漪,其範圍從十分之一度左右。

這可能是迄今為止霍金對無邊界宇宙模型的原始含義的最接近和最簡單的解釋。但現在這個模型真的不是主流的宇宙觀,也許太超前了,也許還需要完善,也許隻是會是假的,誰知道呢?量子力學已經說得太多了,以至于不清楚該怎麼做,要把它擴充到像宇宙這樣大的尺度,它肯定不會想出更奇怪的東西。

繼續閱讀