从量子暴涨到“通天之路”的多重宇宙

BICEP2科学团队在宇宙微波背景辐射中观测到了“涡流”状的偏振现象，观测结果预示了多重宇宙的含义，从宇宙大爆炸的证据到原初引力波的发现，再到奇异多重宇宙的构想，按照多重宇宙理论的解释，我们的宇宙只是是绚烂多彩、无数“宇宙大集合”中的一个，无法知道多重宇宙的数量，不能观测其它宇宙的天体，只能从理论的逻辑上推断，多重宇宙的数量超乎想象。

即使有其它的宇宙形态，人们在原则上也不能观测到它们的存在，从其它宇宙发出的光线几乎不能抵达我们的地球，人们没有足够的等待时间，其它宇宙的光线永远在路上。如何证实有些宇宙学家的构想，似乎找到了其它宇宙存在的证据。一个无法观测的实体不能作为科学的证据，比如：作为亚原子粒子的夸克组成了质子和中子，人们直接观测不到夸克的存在，科学家从质子和中子的行为推断了夸克的存在和特性，基本粒子的相互碰撞可能会暴露幽闭的夸克和它们的属性。

地球上的望远镜从未收到从其它宇宙发出的信号，多重宇宙的概念没有得到观测证实，事实上，有多种版本的多重宇宙模型，但有待观测的证实和实验的证明，人们对多重宇宙的看法和期待不一，多重宇宙理论涉及到非常复杂的概念，经历过长时期的争论。多重宇宙的产生似乎经过了异乎寻常的物理过程，人们追寻它们的踪迹。

BICEP2科学团队有了初步的发现成果，但缺失多重宇宙的印记，宇宙在诞生的时刻经历了超乎想象的高速膨胀或暴涨，现在有多个版本的暴涨理论，各种版本的暴涨理论几乎都预测了原初引力波，早期引力波印刻在宇宙的化石或微波背景辐射上。BICEP2科学团队似乎在微波背景辐射中发现了漩涡现象，由古老光线构成了宇宙微波背景辐射，它是宇宙大膨胀的有力证据。

有些宇宙大膨胀的理论模型不仅预测了宇宙的诞生，而且预测了多个宇宙的形成，巨大数量的宇宙或同时产生，或先后出现，人们没有找到多重宇宙模型的直接证据，缺少合适、精确的数据。人们有理由怀疑目前的宇宙学理论，宇宙的诞生遵循了物理学原理，引力物理和量子场论等人们可能要求新物理学，当引力和量子物理学被应用到多重宇宙领域时，是否失去了解释的效力？物理学在超乎想象的领域似乎失去了作用，对新物理学有怎样的分析和推断？有些宇宙膨胀理论应用了已知的物理学原理，引入了有些“新物理学”的假设，有些宇宙膨胀理论的假设似乎接近或进入了量子引力的领域，所有得到检验的物理学理论在“新物理学”领域似乎都要崩溃。

设想一下有关预测的简单例子：一位工厂管理员艾莉丝预测，某个工厂将要生产99%的红色小部件和1%的蓝色小部件；一位工厂管理员鲍勃预测了相反的情形，某个工厂将要生产99%的蓝色小部件和1%的红色小部件。产品生产出来了，艾莉丝和鲍勃从打开的产品包装中发现了一个红色的小部件。艾莉丝和鲍勃的预测都出现了错误，结果却支持了艾莉丝的预测。对其它宇宙数量的统计预测极其困难，一个多重宇宙的理论由统计特征进行定义，人们无法判定正在观测的宇宙是不是宇宙大集合中的一个，多重宇宙理论支持了其它类型的宇宙，多重宇宙理论有助于我们对宇宙独特性的解释，我们的宇宙不那么奇特。没有排斥其它宇宙的存在。

我们的宇宙在多重宇宙中属于那种类型？至少可以确认一点，即：我们的宇宙包含生命，地球生命的形成会伴随很多的机遇。设想一下，宇宙形成和演化的物理规律发生了微小的不同，生命的存在难以想象，宇宙万事万物的存在和运动方式将出现极大的不同，一整套物理参数对应了这个宇宙，一整套的物理参数对应那个宇宙，恐龙在我们的宇宙灭绝了，人类从此诞生，人类在那个宇宙中灭绝，恐龙诞生。一个宇宙的诞生有一套宇宙物理参数相互作用的因素。假如宇宙物理的参数发生了微调，那么我们的宇宙将变得相当不同。

假如物理规律发生了轻微的变异，那么我们的宇宙将会变得面目全非，比如：原子分崩离析，我们的宇宙将膨胀得更快，不可能在如此高速膨胀的时空形成恒星和星系。多数宇宙学模型预测了某种悲观的宇宙结局，“无言的结局”的宇宙将变成一个冰冷、黑暗和死寂的世界，找不到任何生命的踪迹，灿烂夺目的星光已消失得无影无踪，“宇宙大萧条”的场景笼罩了一切，宇宙的重新爆发将给死寂的宇宙带来蓬勃的生机。我们的宇宙有一个特殊之处，人类是宇宙的观测者，可观测的宇宙可能是一个特别的类型，人类观测者的存在使得多重宇宙存在的可能性大增，观测者的存在指向了宇宙的多种类型。

人类是地球上的智慧生命，人不是被动的观测者，而是主动的探索者，人们制造和架设了观测仪器，对我们宇宙的时间和空间进行检测，地球是宇宙天体中的微小部分，地球和人类是宇宙演变的产物。有观测者的宇宙和无观测者的宇宙有根本的区别，有观测者的宇宙在整个多重宇宙的体系中可能是一个极为不同的因素，生命活动被看成是多重宇宙存在的一种证据，有生命活动的宇宙形成了人类判别其它宇宙的范式和标准，生命宇宙的存在使得人们在判断其它宇宙的存在时按照一定的逻辑思维进行，而不是按照时间或年代的秩序展开。

假设一个能创造观测者的宇宙有特别的意义，我们的宇宙创造生命的方式遵循了物理学和生物学的法则，观测者的存在是我们的宇宙一个极不寻常的特征，假如多重宇宙存在，那么不排除在其它宇宙中同样存在观测者，古老的宇宙必然或侥幸地创造了更多有观测者存在的宇宙，这些宇宙中的引力常数可能过小，生命和宇宙不可避免地经历“生命中的不可承受之轻”，最终出现“土崩瓦解”、四处消散的结局。这些宇宙中的引力常数过大，生命和宇宙不可避免地经历“生命中的不可承受之重”，最终出现收缩挤压、“百炼成钢”的结局。

量子力学和广义相对论都用于对宇宙膨胀的预测，量子力学预测了宇宙微波背景辐射中的膨胀和起伏现象，量子涨落的预测得到了观测的证实，BICEP2科学团队可能发现了背景辐射中的“涡流”，这是古老光线的偏振现象。从量子力学构想了一种不可思议的微小可能性，虚拟的粒子对在真空中“弹进弹出”，虚粒子的组合在通常的时空条件下难以察觉、但几乎难以发生的事件在其它的宇宙可能随时发生，“玻尔兹曼假设”预测了不同于人类的宇宙生物学意义的“外星人”，奇异的智慧生命在多重宇宙中可能是普遍性的存在，智慧的外星生命的数量可能远超宇宙中的人类观测者，外星人则是其它宇宙的观测者。

“玻尔兹曼人”在时空中无限延伸，好似科幻影片中的外星人，地球人不知道玻尔兹曼人的存在，只是假设外星人代表了宇宙生命现象的一种形式。在多重的宇宙有很多假设和可能的因素，庞杂而宏伟的宇宙故事集也包含了虚构和猜测的成分，对假设因素的证实或证伪都极为困难，人类是宇宙的观测者，这是人们目前唯一证实的事实。人类的独特性证明了宇宙的存在性，恰好是人类发现了宇宙的膨胀，人类观测者的事实有助于多重宇宙的假说。BICEP2科学团队令人印象深刻的观测结果可能支持了多重宇宙的理论假说，他们的发现可能基于错误的数据，但这是多重宇宙发现之旅的正确方向。

发现多种宇宙的努力引起了很大争议，有些科学家十分怀疑从一个膨胀的宇宙能够自然而然地产生多重的宇宙体系，但宇宙学家构建多重宇宙的努力一直没有停止，大量的理论架构和观测计划有待搭建和实施，有些科学家和科学爱好者相信，多重宇宙理论是自然科学的尽头，“科学的终结”将发生在多重宇宙的世界，但人们探索多重宇宙的尝试也许才刚刚开始，宇宙科学的探索活动似乎进入了更广阔的领域，人类的伟大与渺小将在多重宇宙的世界重新得到证明，人类的自然生存法则面临了宇宙学意义的大转折，但这一切的发生距离人类还非常遥远。

（编译：2021-5-20）