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宇宙天文領(lǐng)域再獲諾獎(jiǎng),這個(gè)燒腦猜想或讓你明白宇宙之外究竟是什么

 徐德文科學(xué)頻道 2020-02-14

對(duì)宇宙奧秘的不懈追求是人類的終極使命,諾貝爾獎(jiǎng)授予這些探索宇宙奧秘的科學(xué)家可以說當(dāng)之無愧。正是對(duì)宇宙起源理論的不斷研究,對(duì)地外生命的不斷探索,引領(lǐng)著人類文明的進(jìn)步,讓我們即將走出地球,變成星際文明。今天正好看到一個(gè)有趣的問題,宇宙之外究竟是什么?這是一個(gè)很多科學(xué)家都不曾涉及的領(lǐng)域,因?yàn)橛钪嬷?,我們并沒有物理手段去探測(cè),但在現(xiàn)有理論基礎(chǔ)上,我們還是可以做一些猜想的。

任何一個(gè)對(duì)宇宙的解釋,都會(huì)說到目前可觀測(cè)宇宙的范圍是半徑465億光年,并且也解釋了為什么會(huì)是這個(gè)數(shù)字,未來最大可能達(dá)到的范圍,大約是半徑620億光年左右吧,這些都是數(shù)學(xué)推導(dǎo)的結(jié)果。那么可觀察宇宙之外呢,又會(huì)是怎樣一番狀況呢?

根據(jù)大爆炸理論,宇宙應(yīng)該是各向同性的,也就是說我們這個(gè)宇宙在大尺度范圍內(nèi)是均質(zhì)的,到處都差不多,就像一杯水,里面都處都一樣,只是在分子水平上有些細(xì)微的差別??捎^測(cè)宇宙之外和我們附近的宇宙也沒什么不同,物理規(guī)律都一樣,只是星系、星系團(tuán)等天體和結(jié)構(gòu)有一些細(xì)微的差別,大尺度結(jié)構(gòu)上都是差不多的。

那么就沒什么可說的了嗎?到處死水微瀾,無邊無際的黑暗,以及黑暗中的星光點(diǎn)點(diǎn),讓我們無聊得瞌睡兮兮睡眼惺忪?不,一些科學(xué)家的研究還是很精彩的,一位名叫布萊恩·格林的美國(guó)理論物理學(xué)家就推導(dǎo)出一個(gè)非常有趣的結(jié)論:宇宙中必然存在無數(shù)個(gè)和我們一模一樣的地球,并且有無限多個(gè)你生活在可觀測(cè)宇宙外。

這個(gè)推導(dǎo)基于科學(xué)家們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí),目前大多數(shù)科學(xué)家傾向于認(rèn)為宇宙是無限的。但可觀測(cè)宇宙是有限的,直徑930億光年,這就意味著里面的粒子數(shù)也是有限的,粒子所能組合的方式也必定是有限的。根據(jù)目前的估計(jì),我們的可觀測(cè)宇宙中大約有10^80個(gè)粒子,組成了所有星系、恒星和行星等各種天體及結(jié)構(gòu),以及地球生命和我們?nèi)祟?。如果我們把這些粒子全部打散,重新組合,又會(huì)形成一個(gè)和我們宇宙不一樣的另一個(gè)宇宙。

最有趣的地方在于,這些粒子再多,只要它不是無限的,其排列組合的方式就必定有限的,也就是說我們可觀測(cè)宇宙的10^80個(gè)粒子,其排列組合的方式有多少種是確定的。由于這個(gè)宇宙的物理定律是相同的,粒子的性質(zhì)也是一樣的,那么無限的宇宙中必然存在無限個(gè)和我們可觀測(cè)宇宙同樣大小的區(qū)域,里面總有一個(gè)和我們宇宙粒子排列方式完全相同的宇宙,在這個(gè)宇宙中也有太陽系、木星、土星和地球,也有一個(gè)你,一個(gè)我,以及地球上的所有人,因?yàn)橛钪媸菬o限的,我們總能在無限宇宙中找到我們這種組合的直徑930億光年的另一個(gè)宇宙!

事實(shí)上,無限之中的有限也是無限,這樣的宇宙在無限宇宙之中實(shí)際還有無限多個(gè),這就意味著,在無限宇宙之中,實(shí)際上有無數(shù)個(gè)你,正在做著相同的事。驚不驚喜?悚不悚然?就像你站在兩面鏡子中間,無數(shù)個(gè)你在鏡子中洶涌而來,無限的宇宙就是這么拽。事實(shí)上科學(xué)家還計(jì)算了這個(gè)概率,僅僅在10的10的122次方米遠(yuǎn)處,就必定存在另一個(gè)完全相同的你,和你一樣正在看這篇文章。

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