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第3章 宇宙無疆(第2頁,共2頁)

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霍金與哈妥假設,引導我們現在這個宇宙出現之前的所有宇宙都是從「無」(真正的空,數學上的「無」)中形成的,這一切都發生在某個有限的假想時間之前。

他們考慮了具有那個性質的所有宇宙。

他們觀察它們。

有好多。

然後他們將量子世界的基本原則置於這些宇宙之上:並非挑出其中的一個讓它隨後演化出我們現在的現實,而是將它們全部放入模型。寫在紙上,這意味著他們用「加號」將這些宇宙加到一起,他們認為這些宇宙之和就是我們所在的宇宙被外部看到的樣子——如果有人能夠從外面,也就是在普朗克牆之外看的話。他們的數學方程式今天被稱為哈妥-霍金宇宙波函式,它的初始條件,就是那個認為所有應該被考慮到的可能宇宙就是那些無中生有出現的所有宇宙的假設,被稱為「無邊界猜想」。

作為一個年輕的宇宙,我們的宇宙,及其所有可能狀態,在他們的眼中,沒有開端。

然後它演變成了我們的宇宙,在有限的假想時間之後,當時間和空間開始有了意義之時。

這究竟意味著什麼在這裡並不重要。

瘋狂的是他們做到了。

他們寫出了整個宇宙在數學上的初始條件。他們從數學上解決了我們的宇宙如何從一無所有中出現。

現在讓我小心謹慎地潑一些涼水:這並不代表故事的結束。不幸的是,在哈妥與霍金所建立的數學框架中進行任何計算幾乎都十分困難(如果不說不可能的話)。

儘管如此,憑藉寫出這些方程式,他們已然成為人類歷史上給出數學方程式以描述我們宇宙的現實存在的起源及隨後演化的第一人。

人類歷史上一個了不起的里程碑。

人類在試圖揭示自然規律的道路上已經走了幾千年。

我們對於這些規律的認知從那時到現在已經有了很大的變化和提高。

一百年前,愛因斯坦提出了思考引力的一個新視角,我們知道不僅在我們腳下挖掘地球的考古工作能告訴我們歷史,觀察星空也一樣能找出我們宇宙的過去。幾乎就在同樣的時期,許多科學家開始發現那些不可思議的量子理論統治著我們的微觀世界。

然後,三十年前,藉著自己發現的黑洞蒸發理論的鼓舞,霍金和哈妥又大膽地猜想並提出了描述所有一切起源的數學方程式。

或許,未來會證明他們的洞見有著深層的錯誤,當然,對於所有超前於實驗的理論,實驗最終都會給出它的侷限,但這並不重要。重要的是,關於我們宇宙起源的問題進入了一個全新的時代,在這個時代中,這個問題至少能夠通過數學物理的方式來探討研究。

然而,霍金關於利用不同的(假想的)時間來考慮所有可能宇宙的想法並非憑空產生。它來自二十世紀一些最聰明的頭腦之中,例如保羅·狄拉克和理查德·費曼,是他們提出了開創性的想法,並在此之上建立了我們整個現代量子場理論。

這個場景下的可見宇宙依然是一個半徑大約為一百三十八億光年的球體。它也是我們可以觀測到的最大範圍。而且,再一次,仔細想來非常有趣,當我們收集來自外太空的光線與訊號,當這些光來自越來越遠、越來越大的空間之外時,我們所看到的不僅是很久以前,更是宇宙很小體積的時候。

我們的祖先們並不知道這些。

你馬上也會看到,相反的一面也同樣正確。

你現在將要再次出發去非常小的世界,但這次你將比以前走得更遠。在那裡,你將發現一扇通往全新現實的窗戶,那是一個比你能夠想象的大得多的現實世界。比那些永久暴脹所產生的泡泡外的泡泡外的泡泡還大。

在宏大之中,你找到了微小。

在微小之中,現在你將找到宏大。

但你要去哪裡尋找?

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