張曉辰也清楚,本質上,一個暴脹中的泡沫產生出其他暴脹泡沫,這些暴脹泡沫再產生更多的泡沫,從而形成無限的連鎖反應。暴脹停止的泡沫就是第二層平行宇宙的構成元素。
每個泡沫在尺度上都是無限的,而因為永不停止的連鎖反應,泡沫數量也是無限的。雖然泡泡宇宙的產生能以2n的形式增長,而n趨勢於無窮,這或許與整數集的取冪很像,但這依舊是可數無窮的。)
在這種情況下,同樣不存在時間的開端和絕對的大爆炸:過去、現在和將來都永遠只是存在無數的暴脹泡沫和後暴脹區域,就像我們居住的地方一樣,形成一個分形圖樣。
至於第二層平行宇宙是什麼樣的?
人們普遍認為,人們觀察到的物理,只是一個更加對稱的理論的低能極限,這個理論只在極端高溫下才起作用。
基礎理論也許是二維的,超對稱的,包含自然界四種基本作用力的大統一。這種理論的一個共性是,驅動暴脹的場的勢能有著幾個不同的最小值被稱為“真空態”),相應於破缺對稱的不同途徑,也相應於得到的不同的低能物理。
例如:可以把除三個空間維度之外的所有維度都捲起來“壓縮”),形成有效的三維空間,就像我們所處的空間一樣。或者也可以把更少的維度捲起來,留下一個七維空間。
驅動混沌暴脹的量子波動可以造成各個泡沫中不同的對稱性破缺,導致第二層平行宇宙中不同的成員具有不同的維度。在粒子物理中觀測到的很多對稱性,也來自於對稱性破缺的具體途徑,所以,也許存在只含有兩代而非三代夸克的第二層平行宇宙。
除了維度和基本粒子這些離散的特性之外,我們的宇宙還被一組無維度的數——物理常量所刻畫。其中包括電子質子質量比≈1836,即宇宙學常數,它在普朗克單位中約是10123。有模型顯示,這樣的連續參量在各個後暴脹泡沫中互不相同【注】。
※注:雖然物理基本方程在所有第二層平行宇宙中都是一樣的,但支配我們觀察到的低能世界的近似有效方程卻是不同的。例如,從一個三維空間移到非壓縮的)四維空間,會改變觀察到的引力方程,從一個反平方定律變成一個反立方定律。同樣,用不同方式破缺粒子物理中的基本對稱性,會改變基本例子的排列以及描述它們的有效方程。
但是,我們會等到第四層平行宇宙中再使用“不同的方程”和“不同的物理定律”,在那裡不只是近似方程改變,基本方程也發生了改變。
這樣,第二層平行宇宙就可能比第一層平行宇宙更為多樣化,不僅初始條件不同,而且維度、基本粒子和物理常數都不相同。
在繼續之前,先來評論一下幾個密切相關的平行宇宙概念。
首先,如果能存在一個第二層平行宇宙,並不斷以分形的形式自我複製,那麼將會出現無限多個完全分離的其他第二層平行宇宙。
但是,這些宇宙變體是不可檢驗的,因為它既沒有增加任何實質上不同的世界,也沒有改變它們所含物質的機率分佈。在每個第二層平行宇宙中,所有可能的初始條件和對稱性破缺都已經實現了。
托爾曼和惠勒教授層提出一個想法,第一層)平行宇宙是週期性的,要經歷一系列無限的大爆炸。這個想法已經被斯坦哈特和圖爾克闡明瞭。
如果確實存在,那麼這些不同時期的集合也形成了一個多元宇宙,可以證明,它和第二層多元宇宙有著相似的多樣性。<oin)也提出過一個想法,一個和第二層多元宇宙的多樣性相似的集合,但不是在暴脹中,而是透過黑洞、變異和產生的新的宇宙。這就預言了一個自然選擇的形式,傾向於產生最多黑洞的宇宙。
在膜世界的設定中,存在另一個和我們的世界非常類似的三維世界,只是在高緯上有一定差別。但是這樣一個世界“膜”),是否可以被稱為和我們的世界不同的平行世界還不一定,因為我們也許能夠用引力和它相互作用,就像我們跟暗物質那樣。
微調和選擇效應——假想你住進一座旅館,被分到一個房間,門牌號碼是1967。你驚奇地發現,這數字正是你出生的年份。不過你隨即反應過來,這完全不算什麼巧合。
整個旅館有成百上千的房間,其中有一間門牌數和你生日相同很正常。然而你若看見的是另一個數字,便不會引發上面的思考。
於是你認識到,即便對旅館一無所知,也可以推斷出還有很多房間,因為如果只有一個房間,那麼你就遇到了一個沒有解釋的巧合。<。影響太陽的發光度,透過基本的物理計算就可以得出,只有在處於1.6x1030~2.4x1030千克這樣一個狹窄範圍內時,地球上我們所知的生命才可能存在——否則地球上的氣溫將比火星更冷,或者比金星更熱。
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<值無疑是種令人困惑的巧合,由計算可知絕大多數恆星的質量分佈於1029~1032千克的巨大範圍內。
然而有了旅館的經驗,我們便明白這種表面的巧合實為一個集合中的選擇效應:如果存在許多太陽系,其中心恆星和行星軌道有一定分佈,我們顯然應該生活在適於居住的太陽系裡。
例如,如果電磁力減弱4,太陽就會瞬間爆炸雙質子能形成束縛態,使太陽的發光度增大1018倍)。如果電磁力再強一點,那麼穩定原子會少很多。實際上,大部分如果不是全部)影響低能物理的參量都在某個水平上被微調過,也就是說即使只改變少許,我們的宇宙也會變得太不相同。
如果弱相互作用再弱一些,宇宙中就不會有氫,因為它會在大爆炸後迅速變成氦。無論它是變得更強還是更弱,超新星爆炸形成的中微子都不能噴出超新星,而且生命形成所需要的重元素,能否離開產生它們的恆星也值得懷疑。
如果質子的質量增加0.2,它們立即衰變成中子,沒法束縛電子,原子也就無法穩定存在。如果質子電子質量比更小一些,就不會存在穩定的恆星;如果它更大一些,像晶體和dna分子這樣的有序結構就不會出現。
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