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第3章 宇宙無疆(第1頁,共2頁)

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暴脹期發生在大爆炸之前。

在永久暴脹理論裡,無窮多個宇宙曾經、正在並且將要形成,從過去到未來,一直如此,我們所在的宇宙只是碰巧成為我們的宇宙。現在,就讓我們只考慮一個宇宙,只有一個「開端」(不管這個開端所指的到底是什麼意思),只考慮一個暴脹期。

讓我們回溯時間,從大爆炸開始。

那就是大爆炸:嘭!

在此之前是暴脹。從後往前看,它是一種急劇的塌縮。

接下來,我們撞到了一個難題。

普朗克牆,或者普朗克時期,空間與時間不再具有意義的時刻與位置。

普朗克牆位於最後臨界散射面大約三十八萬年前的位置,如果我們能夠這樣猜測的話,我們把這個時間稱為一個普朗克時間,在此之後我們可以定義為時間的零起點。但我們沒法那麼猜,我們沒辦法從我們自己的宇宙中到達時間的零起點。我們沒法討論一個時間尚未存在時的時間或地點。

對於普朗克時期「之前」與「之外」的討論是沒有意義的。我們真的需要量子引力學的幫助,我們需要用那些我們尚未知曉的新概念將時間與空間以某種量子取代。這是一個艱難的任務,類似於尋找我們自身現實存在的初始條件。雖然困難,但不是不可能。史蒂芬·霍金在大約三十年前試圖著手解決的就是這個問題。他是這麼做的第一人。下面就是他所做的工作。

設想一個宇宙,處於非常年輕的狀態,非常微小的你身處其中。在這個宇宙中,時間與空間剛剛開始具有意義。它還非常微小,比普朗克尺度大一些,但沒大多少。你就在這個宇宙之中,你也非常微小。

你幾乎什麼都看不到。

任何發生在比普朗克長度還要小的尺度範圍內的事物都處於時間和空間之外,因此也隱藏在你的視線之外。

你就在那裡,微小再微小,身處一個無比年輕的宇宙,並且兩眼一抹黑……但是等等……這是不是有點像以前你曾經遇到過的情境?

當你造訪量子世界時,你不是切換到了瑜伽模式,閉上雙眼,目的是不與任何東西產生互動,然後瞭解到了隱藏在你視力之外的事物嗎?在探測原子的內部,猜想那裡發生什麼情況時,你確實必須進入你的瑜伽模式。

為了理解你所發現的東西,你懂得了在量子世界,無論是大自然還是自然界裡的一隻貓,只要不去加以觀察,就同時存在著所有的量子可能性。

但這次,情況更不同。

隱藏起來或者不可見的不是貓或某個粒子,而是我們整個宇宙的過去,它被一道牆所隱藏,這道牆標記了我們所理解的時間與空間的誕生。這道牆——普朗克牆,現在將你緊緊包圍,在它之外,你無法去感知。

按照量子規則,普朗克牆因此隱藏著所有量子可能性的重疊。

什麼的可能性?你可能會疑惑。

對,關於過去的可能性。

這個年輕的宇宙整個兒被隱藏在普朗克牆之外無法被看到,因此這個宇宙本身就必須遵循量子世界的一條基本原則:只要沒有人觀察,所有的可能性都會——也的確——發生。

霍金將這個規則運用到處於非常早期的宇宙上。

但他無法以我們所熟悉並日常利用時間的方式來使用時間。沒有人能夠在普朗克尺度之外使用時間。所以,他將時間轉化為另一種東西,一種更能操控的概念,稱為「假想時間」。利用這個概念,他又考慮了宇宙所有可能的各種歷史,所有我們無法從宇宙內部觀察到的宇宙歷史。

他是在二十世紀八十年代想到這個方法的。

他想出了一種應對量子黑洞的辦法。他知道那些黑洞是灰色的,它們輻射出粒子。他知道量子引力一定存在。而他的思維現在已經超越到了大爆炸之後。

霍金與他的同事,來自美國加州大學聖塔芭芭拉分校的美國理論物理學家詹姆斯·哈妥(jameshartle)一起,寫下一個方程式,永遠改變了宇宙在人類頭腦中的影像,至少我確信如此。

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