平行宇宙是最近这几年非常热门的一个概念。

这几年涌现出很多电影、电视剧都以平行宇宙的概念为题材。

著名的就是2011年的《源代码》，2014年阿汤哥的《明日边缘》。

那么平行宇宙到底是什么？

光的双缝干涉实验

这里首先提下有一个经典的物理实验-光的双缝干涉实验

实验方法很简单，就是让一束光通过硬纸板上的两条平行的缝隙，可以在纸板后面的幕布上看到明暗相间的条纹，这个实验证明了光是一种波。

因为光波在通过两条平行的缝隙后发生了自我干涉。

波峰与波峰相遇的地方亮度就会增强，波峰与波谷相遇，亮度就会减弱，于是就出现了明暗相间的条纹。

这个实验在19世纪就被科学家做过了，100多年来大家也没有觉得这个实验有啥了不起的。

但是到了20世纪，这个实验被物理学家开始重视起来了。

为啥呢？

因为爱因斯坦提出的光的波粒二象性被各种实验所证实了。

这样一来，物理学家不得不面临一个棘手的问题。

那就是：既然光在最微观的结构上是一个个粒子，那么当单个光子通过左缝时，它是怎么知道右缝的存在呢？

刚开始，物理学家还能掩耳盗铃，因为没有人能在实验室中让光变成一个个光子发射出去。

所以物理学家就想：或许让光子一个个通过双缝的话，就不会出现干涉条纹了

但是后来，物理学家发现电子同样具备波粒二象性。

而电子要比光子容易控制多了，他们可以制造出一个个发射电子的电子枪。

于是电子就一个个被射向双缝，但是当荧光屏上干涉条纹慢慢呈现出来时，那么问题又来了。

一个电子怎么能够通过左缝的时候，知道还有另外一个右缝的存在，从而改变自己的运动轨迹？

换句话说就是一个电子到底是通过了左缝还是右缝？

以玻尔为首的哥本哈根学派是这样解释的：

一个电子同时通过了左缝和右缝！

这并不是说电子会分身术，一分为二，一半通过左缝，一半通过右缝。

哥本哈根学派创造了一个前所未有的概念，叫：叠加态。

这个概念是什么意思呢？

就好像让一个天生的盲人去理解什么是颜色一样，他不可能真正理解，但是盲人不能因此否定颜色的存在。

一个或一团基本粒子可以处于某种叠加态中，多种不同的状态相互叠加在一起。

也就是说一个电子可以同时处在不同的位置，拥有不同的速度和自旋方向。

正是因为在量子世界中，电子可以拥有如此神奇的本领。

这才导致在双缝实验中，电子可以自己和自己发生干涉。

这个概念在当时遭到了很多物理学家的反对。

他们继续在实验室中研究电子到底通过了哪条缝。

很奇怪的是：

当他们在某条缝隙上安装一个检测装置，一旦明确测定电子通过哪条缝隙时，干涉条纹就消失了。

哥本哈根学派继续解释说电子以不同的概率同时处在所有可能的位置。

在数学上，可以用一个波函数来描述电子在每个位置上出现的概率。

但是一旦对电子进行精确的测量，就会得到一个明确的结果，在测量的瞬间，描述多种状态的波函数坍缩成了叠加态中的某一种状态。

薛定谔的猫实验

但是这个理论还是有很多物理学家难以接受。

这里以著名的薛定谔的猫实验作为例子:

薛定谔是奥地利的著名物理学家,也是量子力学的创立者之一。由于他的名字的发音，所以被翻译为薛定谔。

那么这个实验是讲什么呢？

说的是把一只猫放进一个封闭的，不透明的盒子里。

盒子里面有一瓶毒气，如果这瓶毒气被释放了，猫就死了。如果没有释放，猫就活着。

毒气如何释放呢？这瓶毒气上有一个接受装置。如果接受到粒子就会释放，在这个毒气上面，有一个放射源。

它在这段时间里，有可能衰变了就会放出粒子，也有可能不放出粒子，这是一种随机的状态。

所以说这只猫是一种既死又活的状态，但是这却违背了科学的逻辑思维。

平行宇宙理论提出

平行宇宙的概念，最早可以追溯到1954年，美国物理学家埃弗里特是公认的概念创造者。

他大学毕业进入普林斯顿大学物理系深造，专攻量子力学，他的老板就是大名鼎鼎的约翰·惠勒教授。

他提出了另一种观点进行解释：

他认为在双缝实验中，当一个人去测量电子到底通过了哪条缝隙时。

在测量的那一个瞬间，世界分裂成了两个各自平行的世界。

在其中一个世界，他会观察到电子通过了左缝，而在另一个世界，他的分身会看到同一个电子通过了右缝。

换句话说：

他认为在量子力学中，测量仪器和被测系统的状态之间有某种联系，这个就叫做相对态。

即每次测量，就会分裂出一个新的宇宙。

薛定谔的猫在你测量的那一刻，已经分裂出一个活着的猫的宇宙和一个死了的猫的宇宙，然后它们各自又能分裂出许许多多个宇宙，这就是著名的平行宇宙理论。

那么想想看，

当我们测量一个电子时，整个宇宙分裂成了无数个平行的宇宙。

因为电子是无数个可能状态的叠加，每一个状态都对应一个平行宇宙，那么也就是有1400多亿个已知星系的宇宙！

是不是感觉到有点不可思议！

四类平行宇宙模型

2003年一位叫做“马克思.泰格马克”的宇宙学家吧平行宇宙分成了四个层次：

第一层平行宇宙是我们所处在同一个时空的多重宇宙。

我们现在所处的宇宙诞生于138亿年前的一次大爆炸

也就是说我们能看到的最古老的光子是138亿年前的光子。

那么光在138亿年中走过的距离理论上就是我们人类可观测宇宙的最大半径。

然而实际上可观宇宙比这个还要大一些，因为宇宙一直在膨胀。

现在的可观测结果是，可观宇宙的大小约为半径460亿光年的一个球形区域。

虽然我们无法直接看到宇宙到底有多大，但是我们可以研究宇宙的曲率来计算宇宙可能的大小。

这就好比你手里有根纸带，假如这根纸带不是完全平的，只要有这么一点点的弯曲，那么朝两头延伸下去的话，就一定会闭合成一个圈。

曲率越小，那么这个圈就越大。

而我们的三维空间其实也有类似的特征。

如果曲率为正，那么最终一定是闭合有限的循环空间。

曲率为零或者负的，那么这个空间的大小就是无限的，永远回不到原点。

尽管目前的观测结构无法最终确定宇宙的曲率，但是肯定非常非常接近零，所以现在大多数天文学家都倾向于无限宇宙的想法。

也正是因为宇宙无限大，而粒子的排列组合有限，所以必然会因为概率而出现平行宇宙。

第二层：因为永恒暴胀理论，所以会产生无数的宇宙泡泡，我们只是其中之一。

第三层：由量子力学中的埃弗里特多世界诠释产生的平行宇宙。

即一件事情发生后可以产生不同的后果，而所有可能的后果都会形成一个宇宙，这些平行宇宙的数量几乎无限。

第四层：就连基础的物理定律也不同于我们这个宇宙，如果人的梦是意识穿越平行宇宙的一种表现。

那么我们那些既真实又光怪陆离的梦，有可能就是来源于这类平行宇宙的记忆。

在这些平行宇宙中，可能有我们这个地球上早已灭绝的物种，也有可能存在着和人类完全相同的人，甚至还有另一个版本的你或者是无数版本的你。

平行宇宙是否存在？

这些平行宇宙之间既不重合，也不相交，只是通过一些偶然的事件，让两个平行宇宙能够相互感知到对方的存在。

有人就这样描述这些平行宇宙，它们可能处于同一个空间体系，但时间体系不同。

就好像同在一个铁路线上，疾驰的前后两列火车，保持着一定的距离和速度。

那平行宇宙的存在是否有证据呢？

宇宙学家认为所有的平行宇宙，都像一个个小气泡一样，漂浮在一个更大的多重宇宙空间中，而平行宇宙是有可能被探测到的。

当两个平行宇宙发生碰撞的时候，会在宇宙微波背景辐射中留下痕迹。

在宏观世界里，所有的事物都很正常，但是在微观世界里，这些构成世界的基本粒子，不再受到牛顿力学的束缚，可以瞬间转移，甚至可以同时出现在不同的几个地方。

宏观里面的光速是真空中最快的运行速度，而在量子世界完全没有这种限制。

发生量子纠缠的两个粒子，可以无视空间，超越光速进行感应，而粒子在被观察之间，可以存在不同的状态。

当我们测量它们时，它们就成了空间中的固定点，这个效应就是波函数坍塌。

结论

在科学诞生之前，人类的宇宙观一次次被伟大的哲学家刷新着。

但是科学诞生之后，刷新人类宇宙观的使命就转移到物理学家们身上了。

我们曾经以为自己是宇宙的中心，但是哥白尼让我们知道了地球只是太阳系的一员，哈勃让我们知道了银河系只是宇宙总星系群中的一员，爱因斯坦让我们知道了宇宙的时空结构。

人类被自己的发现一次次震撼着，现在我们又发现很可能存在无穷无尽的平行宇宙。

到了这一步，人类这点可怜的想象力已经不够用了。

在宏观世界里，平行宇宙的表现是当我们做决定时，就相当于一种观测或者测量，就会产生不同的结果。

不同的平行宇宙，那这两种不同的结果就依赖于你大脑中一次小小的粒子波动，决定的瞬间分裂出了两个平行宇宙。

这两个你都真实存在，只是你们存在于不同的平行宇宙，彼此对对方毫不知情。

你生命的每条故事线都会发生，包括所有你能想到的和你不能想到的。

每当你站在人生的十字路口时，你都以为你选择了一个方向，其实每个方向你都选择了。

如果你可以进入高纬度空间，那么展现在你眼前的就是所有版本的你。

你可以看到你的每一种可能性。

你只要一直往积极的方面去想，就会不断分裂出积极的平行宇宙。

这样你就会随着这个不断前进的积极平行宇宙前行，即使你中途有过消极的想法和行为，只要你意识到这种机制的存在，你一样可以进入到积极的平行宇宙线中。

好啦，今天的内容就到这里，如果你喜欢我们“52赫兹实验室”。

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【出道616】平行宇宙到底是个什么东西？是否存在呢？