第33章 平行宇宙3(第 2/3 页)

    在继续之前，先来评论一下几个密切相关的平行宇宙概念。首先，如果能存在一个第二层平行宇宙，并不断以分形的形式自我复制，那么将会出现无限多个完全分离的其他第二层平行宇宙。但是，这些宇宙变体是不可检验的，因为它既没有增加任何实质上不同的世界，也没有改变它们所含物质的概率分布。在每个第二层平行宇宙中，所有可能的初始条件和对称性破缺都已经实现了。

    托尔曼和惠勒教授层提出一个想法，（第一层）平行宇宙是周期性的，要经历一系列无限的大爆炸。这个想法已经被斯坦哈特和图尔克阐明了。如果确实存在，那么这些不同时期的集合也形成了一个多元宇宙，可以证明，它和第二层多元宇宙有着相似的多样性。

    斯莫林（smolin）也提出过一个想法，一个和第二层多元宇宙的多样性相似的集合，但不是在暴胀中，而是通过黑洞、变异和产生的新的宇宙。这就预言了一个自然选择的形式，倾向于产生最多黑洞的宇宙。

    在膜世界的设定中，存在另一个和我们的世界非常类似的三维世界，只是在高纬上有一定差别。但是这样一个世界（“膜”），是否可以被称为和我们的世界不同的平行世界还不一定，因为我们也许能够用引力和它相互作用，就像我们跟暗物质那样。

    微调和选择效应

    物理学家不喜欢没有解释的巧合。确实，他们把这一点作为排除各种模型的证据（图1.3）。先前可以看到，开放宇宙模型如何以99.9%的置信率被排除，因为它暗示了观察到的cmb波动图样是极端罕见的，是千分之一的巧合，在所有哈勃体积中只有0.1%的可能发生。

    图1.3

    假想你住进一座旅馆，被分到一个房间，门牌号码是1967。你惊奇地发现，这数字正是你出生的年份。不过你随即反应过来，这完全不算什么巧合。整个旅馆有成百上千的房间，其中有一间门牌数和你生日相同很正常。然而你若看见的是另一个数字，便不会引发上面的思考。于是你认识到，即便对旅馆一无所知，也可以推断出还有很多房间，因为如果只有一个房间，那么你就遇到了一个没有解释的巧合。

    再举一个更贴切的例子，考虑太阳质量m。m影响太阳的发光度，通过基本的物理计算就可以得出，只有在m处于1.6x10^30～2.4x10^30千克这样一个狭窄范围内时，地球上我们所知的生命才可能存在——否则地球上的气温将比火星更冷，或者比金星更热。测量值正好是2.0x10^30千克。乍看之下，可居住的m值无疑是种令人困惑的巧合，由计算可知绝大多数恒星的质量分布于10^29～10^32千克的巨大范围内。然而有了旅馆的经验，我们便明白这种表面的巧合实为一个集合中的选择效应：如果存在许多太阳系，其中心恒星和行星轨道有一定分布，我们显然应该生活在适于居住的太阳系里。

    图1.4

    更普遍地来说，某些物理参量正好是可居住的观测值，这样的巧合可以被看作一个更大的集合的存在证据，而我们观察到的只是其中一个元素。虽然其他的旅馆房间和其他太阳系的存在，是毋庸置疑并被观测证实了的，但平行宇宙的存在还没有，因为它们不能被观测到。但是如果观察到物理常数的微调，那就可以通过和上面同样的逻辑来论证它们的存在（图1.4）。实际上，存在很多微调的例子，显示具有不同物理常数的平行宇宙确实存在，尽管微调的程度仍然在大家仍在激烈争论，并需要由进一步计算所澄清。

    例如，如果电磁力减弱4%，太阳就会瞬间爆炸（双质子能形成束缚态，使太阳的发光度增大1018倍）。如果电磁力再强一点，那么稳定原子会少很多。实际上，大部分（如果不是全部）影响低能物理的参量都在某个水平上被微调过，也就是说即使只改变少许，我们的宇宙也会变得太不相同。

    如果弱相互作用再弱一些，宇宙中就不会有氢，因为它会在大爆炸后迅速变成氦。无论它是变得更强还是更弱，超新星爆炸形成的中微子都不能喷出超新星，而且生命形成所需要的重元素，能否离开产生它们的恒星也值得怀疑。如果质子的质量增加0.2%，它们立即衰变成中子，没法束缚电子，原子也就无法稳定存在。如果质子-电子质量比更小一些，就不会存在稳定的恒星；如果它更大一些，像晶体和dna分子这样的有序结构就不会出现。

    一旦有人提到人择这一“a打头的词”，关于微调的讨论就常常变得激烈起来。所谓的人择原理定义五花八门，解释各种各样，它所引发的混乱已经盖过了它所带来的启迪。但下面所说的map一般没有争论，即最小化人择原理（minimalistic anthropic principle）：

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