此刻你盯着屏幕看这段文字,或许在极其遥远的地方,有一个和你长得一模一样、连指纹都分毫不差的人,也正盯着同样的画面,读着同样的句子。这不是玄学,也不是段子,而是一部分严肃的宇宙学模型推到尽头得出的结论。
听起来荒唐,可要推翻它,你得先回答一个更棘手的问题:宇宙到底有没有尽头?
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先说我们能看见的那部分。宇宙诞生于一百多亿年前,从那一刻起就在不停膨胀。按常理想,一个不断变大的东西总该有个边吧?某种程度上,它确实有。
信息传播的速度越不过光速,这条铁律意味着,我们只能看到那些光线在这一百多亿年里恰好赶到我们眼前的部分。往外看,我们看到的是一个以自己为圆心的球,这就是可观测宇宙。
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事情还要再绕一层,因为宇宙一直在膨胀。我们眼下能观测到的最远的东西,实际距离已经有四百多亿光年。
所以可观测宇宙就是这么一个大球,里面装着上千亿个星系,每个星系又塞着数千亿颗恒星。对我们来说,边是存在的,我们看到的全是过去,一直看到过去彻底消失为止。可这个边说白了更像时间上的一道坎,物理意义上近乎没有意义。
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真实的宇宙,铁定比我们能看到的这一小块大得多。至于大到什么地步,只有两种活法:要么很大但有限,要么干脆是真正的无限。
先说有限。有限意味着,你要是想拿冰淇淋把它填满,理论上办得到,虽然得用海量的冰淇淋,但那是个有限的数。
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麻烦也随之而来:这样的宇宙该有一堵墙,一道空间就此终结的宇宙之墙。可只要有墙,墙外就该有东西。
问题是,宇宙按定义就是一切,一切之外还能有什么?你自己琢磨琢磨,一切之外还有东西这句话,读着通顺,细想根本站不住脚。除非,物理学给你留了个后门,让宇宙没有边界,却依旧能被有限的冰淇淋填满。
想象一只橙子和一只极小的蚂蚁。蚂蚁只能看清橙皮上巴掌大的一块,就像你只能看见宇宙的一角。
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可蚂蚁只要肯走,绕着橙子转一圈,总会回到出发点。橙皮不是无限的,却没有边界。宇宙可能就是这个路数,只是它不是球面,而是一个三维空间自己卷起来的超球体,很遗憾,你的脑子想象不出这玩意儿。
要点在于,超球体没有边界,也没有外部。站在人的角度,我们整个三维空间就像那层橙皮。你要是开一艘飞船一直沿直线飞,飞到头会飞回地球。
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这事怎么说得通?归根到底还是引力。质量通过弯曲时空产生引力,哪里质量最大,弯曲就最狠,同时又像时空自身的一层极轻的绷紧感,无限地铺展出去。这种弯曲攒到一定程度,能把整个宇宙掰弯,让它自己卷成一个超球体。绕晕了很正常。
那这个超球体到底多大?科学家们卯足了劲去找某种宇宙地平线,想借此量出这个大球的尺寸,结果一无所获。
这反过来说明,如果宇宙真是超球面,它必须大得离谱,大到从我们这个位置看,仿佛就生活在一张平面上。要让这套说法成立,这个超球宇宙起码得比我们能看到的部分大上千倍,说不定大到万亿倍,但绝不会更小。
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有人嫌这个设想太规矩,又抛出一个更古怪的:宇宙没准像甜甜圈上那层糖霜,一个超甜甜圈。同样是沿直线走能绕回起点,中间却会撞见些有趣的岔子。
在这种宇宙里,各个方向上的物质多少并不一样。两艘飞船朝不同方向飞,可能有一艘更早绕回来。更妙的是,远方星系的光会玩出一种镜厅效应,同一个遥远的物体,我们能从两个不同的方位看到它。
还不止这些,我们会在不同的时间点看到它,因为它的光在一个方向上跑的路,比另一个方向长出许多。
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你能眼睁睁看着一颗恒星在正前方诞生,回头又在天空另一侧看着同一颗恒星走向死亡。这么一个甜甜圈宇宙有多大?偏偏因为它几何形状古怪,它反倒是所有可能里最小的那种,也许只比可观测宇宙大几倍,当然也可能大得多,谁都说不准。
有限宇宙先聊到这。可要是宇宙真是无限的,空间朝各个方向永远铺下去呢?说来你可能不信,大多数科学家用的宇宙学模型,描述的恰恰是一个无限的宇宙。
我们平时主要拿它算算可观测范围里的事,但要是照字面死磕,它预言的就是一个无边无际的宇宙,你往任何方向看,都会有越来越多的东西冒出来,没完没了。
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这里就有几处让人犯迷糊的地方。头一个,宇宙要是无限,那它是不是也就永恒,一直都在?可我们手里攒着一大堆支持大爆炸的证据,宇宙看着确实是从过去某个时刻起了头。
既然大爆炸之后它就一直在膨胀,一个本就无限、无处不在的东西,还怎么变得更大?答案是,所谓膨胀,说穿了只是星系与星系之间的距离随时间拉大,哪怕是无限的空间,照样能变得更大。
无限的怪,才刚开头。你开着飞船沿直线一路走下去,会撞见新的星系、恒星、行星,新的奇景,新的怪东西,兴许还有新的外星人和新的生命。可走过极其漫长的路之后,你多半会撞见宇宙里最特别的一样东西,你自己,一个和此刻正在看这段文字的你完全一样的复制品。
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这怎么可能?其实道理不玄。天底下所有东西,都是有限种类的粒子拼出来的,有限的粒子,只能拼出有限种花样。这个数目大得吓人,大到我们的脑子直接把它当成无限,可它终究是有限的。
既然搭积木的花样有个头,而无限的空间里又塞满了朝各个方向没完没了的东西,那么纯靠碰运气,同一种拼法重复出现,就成了顺理成章的事。
物理定律要是各处都一样,遥远的宇宙里同样会有孕育恒星行星的气体,原始的遗传信息同样可能从化学反应里冒出来,钻进细胞,钻进动物,以极其罕见的概率一路演化,变成学会拍网络视频的猿猴。这种事在我们这儿至少发生过一回,所以它的概率不是零。
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哪怕此刻真有个和你一模一样的人在看同一段视频,这概率也近乎为零。可在一个无限的宇宙里,近乎为零仍旧是个大得吓人的数。倒霉的是,你俩碰不上面,因为近乎为零同时意味着,那个人离你远得没边。
现在这副模样的地球,稀罕到什么程度?你得跋涉一段远得没法想象的距离,才可能撞见第二个一模一样的地球。可观测宇宙已经远得像是永远够不着,而在一个真正无限的宇宙里,每一种粒子的排列组合,都不止发生一次,而是合情合理地发生无数次。
到这儿,也该踩刹车了。这些设想在理论上都站得住,但我们其实已经一脚踏进了科学哲学的地界。眼下这些念头一个都没法检验,也没法证明。宇宙要真是无限的,我们永远无从知晓。
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对我们这些人来说,能攥在手里的现实是:宇宙是有限的,它有边,我们还能亲眼看见这道边,一道时间上的边。
我们能碰到、能打交道的一切,都锁在可观测宇宙里头,而且很可能永远如此。若是普通人听到这个结论,难免觉得憋屈,折腾半天,连自己所在的这块地方有多大都量不准。
可换个角度想,这一小块有限的天地,已经大到足够装下我们和子孙后代能想出的所有梦,大到足够容下我们所有人。
所以回到开头那个问题。宇宙到底是不是一场轮回,会不会在某个遥不可及的未来重新来过,说实话,没人给得出答案。我们能确定的,只是那个可能存在的另一个你,此刻或许也正对着屏幕,皱着眉,想着和你一模一样的念头,然后各自抬头,谁也见不到谁。
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