空间界面的设想(4)

第四层多重宇宙的假设作出了可验证的预言。第二个层次上,它包含了全体可能(全体数学结构)和选择效应。数学家们还继续为这些数学结构分门别类,而他们终应该发现,用来描绘我们世界的那个数学结构将会是所有符合我们观测结果的结构中简单那个。类似地,我们将来的观测结果将会是那些简单的、与过去观测结相一致的东西;而过去的观测结果也应该是简单的、与我们存相符合的那些。

想要定量化这种“简单”是个严峻的考验,与之相关的研究才刚刚起步。但具震撼性和令人鼓舞的是,对称和恒定的数学结构力图表现出的简明与整洁也正是我们宇宙所展现的。数学结构趋向于越简单越好,那些复杂的附加公理无疑破坏了简洁。

奥卡姆如是说:以上便是我们所讨论的平行宇宙理论,它分为由低到高四个层次,与我们熟知宇宙的差异也随层次不同越来越大。这些差异可以来自不同的初始条件(第一层);不同的物理常数、粒子种类和时空维数(第二层);不同的物理规律(第四层)。有意思的是,第三层才是近几十年研究火热的东西,因为它本质上没有增添任何的宇宙类型。

未来十年内,发展迅猛的对宇宙微波背景和空间大尺度物质分布的测量会进一步确定空间的准确曲率和拓扑结构,其结果将直接支持或驳倒第一层多重宇宙的假说。这些测量结果也会验证“无序持续膨胀”理论,从而间接探测第二层多重宇宙。同时天体物理学与高能物理领域的巨大进展也将进一步阐明到底我们宇宙的哪些物理常数被“调节”过了,以此加强或削弱第二层多重宇宙的可信度。

如果当前研制量子计算机的大量努力成功的话,将为第三层平行宇宙提供加深远的证据。不仅如此,量子计算机的工作是本质上利用第三层多重宇宙的平行性。大量的试验同时也寻找违反统一性--终决定量子平行宇宙存于否--的证据。现代物理学其面对的重大挑战--将广义相对论与量子场论统一起来--中成功与失败会改变对第四层多重宇宙的看法:终会找到那个描述我们宇宙的数学结构,抑或是碍于数学的局限性而停止不前,终放弃第四层次。

你是否该相信平行宇宙?主要争论集中:它们很浪费并且很奇怪。首要的争论是,平行宇宙似乎不遵循“奥卡姆的剃刀”原则,因为它假设永远观测不到的其他宇宙存。为何老天爷如此浪费并沉醉于这些多到无穷无的不同世界?争论充斥平行宇宙的每一个层次,为什么自然界偏偏要如此浪费?空间、物质或原子--毫无疑问地,仅第一层多重宇宙就已经包含了无限的上述事物,谁乎它多浪费点呢?关键是让理论显式地变得简单。怀议论者担心要描述所有不可见世界所需的信息量。

然而,一个整体集合往往要比集合中的单个元素简单得多。该原理描述算法的时候很常用。我们知道,一个非常简短的计算机程序程序就能输出异常庞大的信息量。举例而言,考察整数集。哪个简单些,整数集还是其中某个特定整数?也许你会天真的觉得单个整数简单些,但事实上整个整数集能用非常简单的规则表达出来,寥寥几行计算机程序就能产生它们;相反单个整数却可能难以置信的大。因此,真正简单的是整个集合。

同样,爱因斯坦的整套引力场方程要比其中某个特定的要简单。前者只需要很少几个方程就能描述,而后者要求某些超平面指定大量的初始数据。由此我们学到,当我们把注意力局限全体元素的一小部分上,复杂性就会大大增加,也就失去了整个系统原本应有的对称性和简洁性。

从这种意义上说,高层次的多重宇宙意味着简单。为了从我们居住的宇宙走向整个第一层多重宇宙,需要指定许多初始条件来消除彼此的差异;若是升级到第二层,需要指定一些物理常数;到了第四层则完全不用指定任何东西。多余的复杂性完全来自观测者的主观视点--也就是青蛙的视点。从鸟的视点来讲,多重宇宙要简单的多。

而抱怨该理论太奇怪的人出发点多半来自审美上而非科学上。然而这种看法只有亚里斯多德派中才有意义。我们期待着什么?当我们提出“现实的本源是什么”如此意义深远的问题时,难道我们仅期待一个听起来不那么奇怪的答案?进化赋予我们对日常生活中物理现象的直觉,然而它仅对我们远古的祖先有用。现,当我们遨游于远超日常物理的世界,我们应当预见到它们也许会很奇怪。

四层多重宇宙的共通特色是简洁与优雅的理论自然而然地包含着平行宇宙。要否认它们的存,你必须复杂化你的理论,增加没有观测结果支持的过程和特殊的假定:无限的空间、波函数坍塌和天性不对称。那么,哪个才是真正的浪费和不雅,许多宇宙还是许多规则?也许我们将逐渐习惯宇宙的奇妙而终将发现这种不可思议的奇妙正是它魅力的一部分。