初探多世界的存在

【大紀元記者方洪報道】在宇宙中是否有無限多個世界同時存在並相互平行的演變，每個人都同時生活在這無限多個世界中做著不同的事情，而所有物體在每個世界中也都有其特定的存在和演化形式……這聽起來就像科幻小說，但這正是量子力學「多世界理論」的中心內容。

這個由美國普林斯頓大學物理學博士哈夫‧艾佛雷特1957年率先提出的理論，後來被美國最著名的宇宙物理學家、相對論專家暨二戰時期研製原子彈的曼哈頓計劃和氫彈計劃主持人之一約翰‧惠勒教授進一步發展。在其後50年中，此理論吸引一代又一代物理學家致力其中，代表人物包括英國牛津大學教授戴維‧德伊池。

作為世界理論物理學界領袖，德伊池2001年9月曾接受美國《發現》雜誌專訪，他對多世界存在的論述深入淺出，讓普通人感到不難理解。他批評某些物理學家之所以不能接受多世界理論，是因為他們不敢改變固有的思維觀念，只是出於實用主義的考慮而應用量子力學，而不去真正思考他們每天都在用的方程式後面真正的意義。

量子物理對微觀粒子的觀察

量子物理學家20世紀初發現，諸如：電子、質子等所有微觀粒子都有個奇怪的性質，即在同一時刻能同時存在於空間中的許多位置，就像有分身術一樣。但當人們真正去觀測時，卻又只能在一個位置找到微觀粒子。人們提出很多理論來解釋這一現象，但嚴格的說在數學上都站不住腳。

直到1950年代誕生的「多世界理論」才解決此問題。該理論認為，實際上有無限多個世界，空間中有多少個位置就有多少個世界。微觀粒子在這些世界的每一個中都有確定的位置，所以看起來就像是粒子在空間每個位置上都存在一樣。而每做一次測量，就是從無限多個世界中選擇一個，粒子在那個世界中的位置就能被測量到。

德伊池認為，量子力學的這一理論不僅適用於微觀世界，也適用於宏觀世界的每個層面。因為所有宏觀物體都由微觀粒子構成。他指出，每個人也都同時存在於不同的空間中，即使我們自己意識不到這一點。他認為單一世界的概念實際上是錯誤的。

在通常情況下，人們感覺不到多個世界存在，也幾乎無法知道在另外時空中另外的自己在做甚麼。但如果精心控制實驗條件，在諸如「雙縫衍射」等實驗中就能瞥見多個世界存在的蛛絲馬跡。德伊池認為此理論是對量子力學中奇怪現象的唯一解釋，因為它基於嚴密的數學程式和大量試驗結果。

《科學》雜誌探討另外空間

對於另外空間的存在，當許多人還半信半疑時，越來越多物理學家已逐漸地接受它。《科學》雜誌在2002年5月第296捲上發表題為〈時空，捲曲的膜和隱藏的維度〉的綜述性文章，簡要介紹了多維空間的概念。

通常人們比較容易理解的是3個空間維度和1個時間維度構成的四維空間。然而，愛因斯坦的廣義相對論87年前把4個維度合併在一起形成時空概念時，科學家才意識到時間和空間並非絕對，宇宙實際上有漲落並可延展，能像橡皮球一樣被拉長、壓縮和彎曲，在某些地方空間甚至可以把自己捲曲成諸如黑洞這樣的奇異天體。

在研究宇宙結構的演變時，科學家發現，人們沒有任何理由說時空必須是四維。從數學角度來說，多維時空更容易被描述。實際上，和很多人的直覺相反，許多物理學家已證明多維時空的存在不僅可能，而且為保持對時空描述的一致性，它們必須存在。

為把相對論和量子力學統一在一起，物理學家1970年代發明了當代物理學中最尖端的超弦理論。在此理論中，構成宇宙最基本的粒子是被稱為「弦」的極微小亞原子物體。理論同時指出，人類生活的這個空間實際上應該至少有10個維度。其它六維緊緊的蜷縮在一起，由於極為微小，人們無法用通常的方法探測到它們。

《科學》雜誌發表的文章認為，人們之所以感覺不到多維空間的存在，是因為人們的視場被限制在低維的膜中，而這個低維的膜被鑲嵌在更高維的膜中。這些膜之間一次又一次的激烈碰撞產生一系列大爆炸，從而演化出多重宇宙結構來。

此前，另一篇發表在《自然》雜誌2001年6月第411卷的文章也同樣認為，我們這個宇宙只是多維空間的一層膜，多重宇宙是以多層膜的形式存在於多維的超空間中。這些另外的時空可能只有原子大小，也可能無限大。人們可能探測不到它們的存在，但它們卻對我們這個宇宙的物理現象產生深刻的影響。

用德伊池的觀點來說，這就像當年人們不相信地球是圍繞著太陽轉一樣。如果拒絕用多世界的眼光看事物，人們就永遠不會對宇宙有更新和更深刻的認識。◇