《BBC知識》平行宇宙:各種體驗的子時空?

許多我們難以理解的體驗,都能用平行宇宙解釋?
作者│吳俊輝

如果你在維基百科上查詢「parallel universe」(平行宇宙),會發現它同時出現在科學、哲學、宗教、科幻、音樂、文學、影視等各種領域,而且定義言人人殊,這現象恰恰十足展現了「平行宇宙」的特質:共存於不同範疇中,表面上似不相干,骨子裡卻又有著割捨不去的聯繫。

即便是在科學殿堂,不同科學家對平行宇宙也有不同的定義及闡述,但難得的是,1998年一項針對七十二名頂尖物理學家所做的調查發現,有約六成的科學家(包括黑洞大師霍金教授在內),都相信確實有平行宇宙。

科學與人文在平行宇宙裡的交融

「平行」二字源自於數學,其概念就是兩物即使經過無限延伸,也不會相交,始終保持固定距離。既為平行,表示當下物不只一個,所以宇宙學上經常用multiverse這個字, 其中multi這個英文字首是「多重」的意思,用以傳達平行宇宙有許多個。而常用來表示「宇宙」的universe中的uni,則意指「單一」,和multi形成對比;至於verse則源自詩歌創作,表示由一條格律線所構成的段落,常泛指詩歌中的一節。換句話說,我們所熟悉存在的世界,其實只是multiverse裡彼此平行的其中一個子時空,我們都活在造物主所創作詩歌中的一個小節!

一再被推翻的宇宙孤論派

Multiverse這個字據傳最早是在1895年由美國哲學家暨心理學之父威廉‧詹姆斯(William James)所創用,那正是宇宙學巨人愛因斯坦及哈伯等人即將竄起的年代。宇宙學在二十世紀初的重大突破,即是發現我們和夜空中諸多繁星所處的銀河系(Milky Way),其實不是宇宙中的孤島,還有許多和我們類似、但很遙遠的島存在著,都稱做galaxy(星系),而字首大寫的Galaxy則被用來專指我們所處的銀河系。

既有如此經驗,我們又如何能堅信universe而不信multiverse?記得我在劍橋念博士班時,霍金教授經常糾正我,說我論文中的universe字首沒有大寫,因為有大寫的Universe 代表的才是我們居住的宇宙,字首沒大寫的則是其他的宇宙之一!從地心說、銀河系孤島說,到單一宇宙說,科學史的發展顯然有著一貫的精神及重演的戲碼,前二者儼然已徹底失敗,這不禁讓人懷疑第三者會成功、故事會就此打住。

平行宇宙打哪來?

它沒有純科學的依據,如上所述,它是一種智慧式的相信,就像依據統計學,大多數科學家都相信有外星人一樣。這就是為什麼之前需要藉「調查」來了解有多少頂尖學科家相信平行宇宙,而且還有近四成其實是不信的。既然在科學的殿堂中它是個合理的選項,那表示它已有一定程度的科學內涵,就像黑洞理論一樣,即便仍有許多人不信,但它著實是一個科學名詞,具有物理的理論及數學的形式來描述它。

舉例來說,宇宙學在二十世紀中期的最大進展,即是繼打破銀河系孤島說之後,透過1965年發現宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background), 確定現今的宇宙是始於大霹靂(Big Bang)經演化近一百四十億年而來【註1】。在大霹靂之初,宇宙曾經歷一段加速膨脹的「暴脹」【註2】過程,該過程雖僅兆兆兆分之一秒不到的時間,卻足以透過量子效應而埋下生成當今宇宙微波背景異向性及各式日月星辰的種子【註3】。之前本專欄沒有提過的是,Inflation的物理過程在本質上還意味著,我們所處的宇宙其實是眾多平行宇宙中已經穩定下來的一個,我們其他眾多兄弟姊妹們有的和我們類似,有的則還處在混沌

狀態中。

科學性的平行宇宙有幾種?

很多,非常多,上述的暴脹式只是其中一種。其他主流形式還包括量子平行宇宙,也就是所謂的多世界詮釋(many-world interpretation,簡稱MWI),主張當今世上的萬物都是處於機率分布中的某一形態【註4】 ,而機率分布中的其他形態則處在其他平行宇宙中,這就像在擲骰子般,我們是處在擲出之後面朝上的那個形態,而其他的五個面其實原本都有朝上的可能,也就分別處在另外五個平行的宇宙中。若此論為實,那麼在其他平行宇宙中,都有一個你自己,或為老師、工程師,或為無業遊民。

此外, 在M理論(即更一般化的弦論)架構下,我們所熟悉的世界其實是在某個高達十一維時空中的四維「膜」(brane),因此其他的膜即是我們的平行宇宙,而大霹靂可以透過膜與膜碰撞而被觸發。你是不是已經頭暈了呢?

平行宇宙有何用?

依據物理理論,平行宇宙雖不相交,但可以靠得很近,靠得夠近時便會有交互作用,產生異於我們所熟悉的物理現象,或留下一些蛛絲馬跡,例如膜和膜碰撞極可能在宇宙微波背景中留下一些淺淺的特徵。這不但讓我們未來有機會可以證實平行宇宙的存在,更開啟了時空穿梭的可能性,例如可以透過如黑洞般的時空扭曲形成蠹洞以連結平行宇宙。此外,平行宇宙也常被用來嘗試解釋甚至統一各種物理界的交互作用及現象。

平行宇宙中的人鬼神靈?

不只對物理界有用而已,平行宇宙拿來論述神、鬼、靈也很「方便」,他們就像是活在平行宇宙中的居民。對於神鬼,我們常是敬而遠之,對於靈魂,我們總是丈二金剛,這兩者我們至今找不到立論基礎及科學證據。就物理而言,平行宇宙目前的學理架構並不足以闡釋此境,但就廣義的multiverse而言, 這卻是一個可以令人接受的藍圖。我們甚至可以推論,夢境中的經驗其實是發生在平行宇宙中,或許做夢就是和平行宇宙接觸的最有效管道?

佛也主張平行宇宙?

佛學中主張佛土的存在,且提到有許多佛土,佛陀們可以任意遊走其間。《華嚴經》上提到華藏世界共有二十層,娑婆世界和它西方的極樂世界同樣是在由下往上數的第十三層,而像華藏世界這麼大的世界則有無量無邊之多!在物理中,平行宇宙的數量其實動輒可高達1050個,其中有些宇宙的時間甚至是逆行的,這和佛學中的無量無邊已相去不遠。這樣說來,佛該不會是來自平行宇宙的外星人?講到這裡,或許你會覺得這已經不像是個物理學家會輕易講出來的話了,我就此打住。■


作者│吳俊輝 台灣大學物理系暨天文物理所教授,劍橋大學宇宙學博士。

●本文選自《BBC知識國際中文版》第26期(2013年10月號)。版權所有,轉載請註明出處。

【註1】參見《BBC知識》No.18、20本專欄。
【註2】Inflation,參見《BBC知識》No.13、15本專欄。
【註3】參見《BBC知識》No. 20本專欄。
【註4】參見《BBC知識》No. 15本專欄。

責任編輯:Vita Chen

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5 thoughts on “《BBC知識》平行宇宙:各種體驗的子時空?

  • 2014 年 04 月 23 日 at 15:23:06
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    請問有哪一部電影在講平行宇宙的故事?

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    • 2014 年 04 月 24 日 at 10:33:07
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      比方說"重生殺機"吧~

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  • 2014 年 11 月 11 日 at 08:23:26
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    我個人都覺得有呢個可能性 就如佛經上有三千大千世界 莊周夢蝶之說也有可能是指平行時空呢

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  • 2014 年 11 月 11 日 at 08:32:11
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    但文中提到佛係外星人實在係有點無稽

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    • 2014 年 11 月 11 日 at 08:33:17
      Permalink

      直頭無稽

      Reply

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