您现在的位置是：网站首页>科普科普
《穿越平行宇宙》踏破维度壁垒，开启平行异界间惊心动魄的奇幻冒险之旅
铛铛铃2025-09-13【科普】532人已围观
简介
今天为你解读的书是《穿越平行宇宙》。
当我们仰望星空的时候，心里边可能都怀揣着一些关于宇宙的困惑。比方说，嗯，我们这个宇宙它有没有边儿啊？它的外面是什么呢？是其他宇宙吗？平行宇宙是不是科幻小说里边才有的东西？我能不能够在宇宙当中，找到一个和我一模一样的人呢？
嗯，今天我要给你们讲的这本《穿越平行宇宙》，就要一口气儿为你解开所有的脑洞。它告诉我们，平行宇宙不是什么天方夜谭的东西，它很有可能就是真的。这涉及到理论物理学最前沿的研究，平行宇宙理论，已经被无数导演借鉴到科幻电影中，比如《彗星来的那一夜》《银河系漫游指南》等等。
《穿越平行宇宙》这本书，它有助于我们理解那些脑洞大开的科幻作品。当然了，也让我们更加接近宇宙的终极奥秘。
这本书的作者叫做麦克斯·泰格马克，他是美国麻省理工学院物理系的终身教授。有人说，他是当代最具有原创力的物理学家之一，是最接近理查德·费曼的大科学家。关于平行宇宙的理论研究，他可以说是世界级的权威。
这本书大约45万字，我呢，将分为两大部分，为你解读。第一部分，平行宇宙的科学基础是怎么回事；第二部分，平行宇宙的世界是什么样的。
下边呢，先为你讲述第一部分，平行宇宙的科学基础——宇宙爆炸理论。
“风暴”的“暴”，“膨胀”的“胀”。这个理论呢，解释了宇宙的起源。我们呢，先来说一说，在宇宙爆炸理论被提出之前，科学家是怎样解释宇宙的。这个理论我们非常的熟悉，叫做宇宙大爆炸。
科学家说，137亿年前，宇宙起源于一次大爆炸，后来慢慢的膨胀、冷却，形成了我们现在这个庞大的宇宙。这种说法有很多的证据可以支撑，可是呢，它有两个缺陷。
一是它没法解释，如果只是一场大爆炸的话，就应该有一个热源，那么冷却的过程也应该是离爆炸源更近的地方更热一些，而远处当然就会更冷一些。可是呢，科学家测量了宇宙各处的温度，发现温度几乎都一样。如果真的发生过爆炸，那么就只能是大爆炸在无数多个点上同时发生。可是凭什么有这么多大爆炸，在宇宙当中的各个地方，都完美的同时引爆呢？宇宙大爆炸的说法啊，是没法解释的。
还有一个问题，科学家测算过说，如果宇宙里的物质再密实一点点，这个宇宙呢，就会发生大挤压，因为物质和物质之间的万有引力更强了，会把所有的东西都聚在一起，宇宙会收缩、挤压，走向毁灭。而如果宇宙当中的物质再稀一些呢，宇宙又会发生大冷寂啊，那就是物质之间离得都更远了，万有引力太弱，所以东西啊，都开始四散奔逃，宇宙同样会走向终结。可是现实就是这两种情况都没有发生，我们的宇宙刚刚好，既不是太密，也不是太稀疏，一直是处于中间的临界状态。这又是为什么呢？大爆炸也解释不了。
后来科学家找到了一种模型，能够完美地解决这些问题，也就是我们今天要讲的宇宙爆炸。这种模型是说，很久很久以前，有一团微小又均匀的物质，它的密度很大，又很难稀释，密度不会变化。如果说一克这种物质体积膨胀到两倍，那么就会变成2克物质。这团不可稀释的物质，每次膨胀到双倍，那每次翻番所花费的时间它都一样。这样一变二、二变四、四变八，就像是无限的分身。如果这个过程永远的进行下去，那就是一场永恒暴涨。
但这样所有的物质都是马不停蹄的分身呢，怎么会形成我们现在宇宙当中这么多稳定的物质呢？于是科学家又在想，每一次分身都留下来一部分物质，停止暴涨，让它们衰变成为普通的非暴涨物质。打一个比方啊，呃，暴涨不是一变二了，而是一变三、三变九、九变27，但是每一次爆涨的时候，有1/3的物质停止衰变，变成普通物质。这些普通物质，慢慢地形成了宇宙当中的星系、恒星这些东西。就像这种，我们抽一根烟啊，有1/3变成了烟灰，留在了烟灰缸里，剩下的2/3呢，继续爆涨、分裂。
换句话说，暴胀在某些地方确实结束了，在这些暴涨结束的区域，星系就会在当中孕育。在一个给定的区域里，如果爆炸结束了，变成一个普通区域，这里的物质就开始传统的宇宙大爆炸，这里呢，变成一个炙热的核聚变反应堆，然后它逐渐冷却，形成原子、形成星系等等，这些过程啊，才会开始。
这样一个宇宙爆炸的模型，就解决了我们刚才所提到的问题了，说为什么宇宙当中相隔很远的区域，温度几乎一样。那是因为他们拥有一个共同的起源，他们都来自最初那一小团爆炸物质不断翻倍。宇宙爆炸模型，让宇宙中很多问题都能够得到合理的解释。所以这种模型，也越来越受到主流科学家的认可。
刚才咱们说的是第一部分，平行宇宙的理论基础——宇宙爆炸。
这个理论有一个非常自然的推论啊，就是我们这个137亿年的宇宙，并不是宇宙爆炸过程当中的唯一产物。它只是暴涨过程当中，在某一个区域停止了爆炸，留下来的一团烟灰。在整个永恒暴涨的过程中，还有许许多多的区域跟我们这个宇宙一样，变成了一团不再爆炸的烟灰流了下来。他们变成了类似的一个个宇宙，只不过我们还没有观测到他们而已。
那么这么看来呢，平行宇宙好像就不是一个那么疯狂的想法了，它只是宇宙爆炸理论的一个很自然的推论。我们目前所知的宇宙，只是整个宇宙当中可观测到的一小部分，在这个部分以外，整个宇宙还有无限大的，没有被我们观测的空间。
好，接下来就让我们掀开平行宇宙的面纱，一起来开一个大大的脑洞，看一看作者所揭示的平行宇宙，究竟是怎么一回事。
注意啊，从这儿开始，我们要区分两个概念，多重宇宙和平行宇宙。作者说，宇宙有四重，每一重宇宙里存在着许许多多个平行宇宙。一重宇宙就像是一层楼，而一个平行宇宙，就像是一层楼当中的一个房间。
首先呢，咱们从最好理解的一种情况来说起，也就是底层多重宇宙——在遥远的地方有另一个你。
第一层多重宇宙相当于第一层楼，它里边呢，包含的房间呢，就是所有的第一层平行宇宙，其中还包含咱们地球所在的这个宇宙。一般来说呢，可以管这个房间叫做我们的宇宙。它呢，是一个巨大的球形区域，半径137亿光年，地球差不多位于球形的中心。因为我们所在的银河系，本身就是接近这个球的中心。
关于第一层多重宇宙的争议并不多，他们其实就是其他爆炸停止的区域留下的产物。这些宇宙和我们的宇宙有相同的地方，就是物理常数都一样，比方说万有引力常数什么的。呃，人家的宇宙啊，也有原子、分子，可是这些粒子排列方式很可能不一样。就比如说吧，在我们这个宇宙，嗯，1万个原子组成了一粒灰尘，在那个宇宙里，1万个原子很可能改变了排列方式，组成了别的东西。当然了，也有可能这1万个原子的排列方式是一样的。同样的，可能在其他的宇宙里，有一个人身上的所有原子，跟你身上所有的原子组成的方式一模一样。科学家用数学就可以算出来，不过呢，哎呀，这是一个天文数字啊。在距离咱们这个宇宙，十的10万亿亿亿次方米之外哈，也就是十的十的29次方米之外啊，有另外一个你存活在他那个星系里。如果你不嫌远呢，你努力找吧，你总能找到一个宇宙在那儿啊，你一辈子都不会拿到停车罚单，你只是名字不一样，在那你赢了一个亿的彩票。
嗯，不光是一模一样的你，你甚至还能够找到一个跟我们这个宇宙一模一样的宇宙。宇宙里的物质的排列组合方式再多，也是个有限的数，这些组合方式有十的十的118次方种。哎呀，换句话说吧，如果你想要找到两个完全一样的宇宙，你在宇宙当中走直线，需要横穿十的十的118个宇宙直径，可以到达第一个与我们的宇宙完全相同的宇宙。
哎哟，呃，如果说永恒暴胀的过程创造出来一个巨大的空间，这里头包含无穷多个第一层平行宇宙，那么里边就会包含所有的可能性。这就是第一层多重宇宙给我们的想象空间。哼，是不是已经觉得这脑洞非常大了？还没完呢，紧接着，作者就给我们画了一张更大的饼，在这张饼，刚才我们说的那些，顶多就是饼上的一粒芝麻而已。
这就是第二层多重宇宙，它是人类永远无法到达的地方。这类宇宙有一个最基本的特点，就是他们当中的物理定律大体上跟我们一样，但是其中的基本物理常数就不一样了。这么说还是太玄乎，呃，咱们一起来大概描绘一下这个第二层多重宇宙长什么样呢？
你看这冬天的时候，你站在树下，看着光秃秃的树枝，还有后边的天空，树枝把天空分割成了好多块，每一块分割出来的小片天空啊，就像是暴胀结束的产物，就是一个底层多重宇宙。那一小片天空就像是一个兜，里边揣着许许多我们这样的宇宙。我们这个宇宙就像是一小片天空上，飞过去的一只气球那么小。你把树枝之间所有的一小片、一小片天空都汇总起来，把所有的第一层多重宇宙都汇总起来，他们整个就是第二层多重宇宙。
科学家凭什么敢这么说呢？都观测不到的地方，凭什么说那有第二层多重宇宙啊？是因为科学家们发现，我们身边这看似空旷的空间，它其实不空。空间是一种介质，它有许多种状态，科学家把这种状态叫做“相”，照相的“相”。这个“相”就类似于水的三种相，固态的冰，呃，液态的水、气态的水蒸气。空间的“相”比水的这三种“相”啊，可要多了去了。空间有十的500次方种“相”，就是一的后边儿啊，500个零。而我们只是身处其中的一种“相”里。空间的每一种“相”，都对应着树枝之间的一小片天空，某一个第一层多重宇宙，它的内部充满了这种“相”。其他的空间和我们的空间，并不会拥有同样的“相”。而第二层多重宇宙，包含了拥有各种“相”的空间。
咱们刚才说的第一层和第二层多重宇宙，听起来就像是把我们所认识的空间，给大大的拓宽了。原来我们这个宇宙并不是全部，它只是像一栋楼的702号房间一样吧，啊，走出去还有很多的房间，很很多的楼层。
接下来第三层多重宇宙啊，它就不是朝着这个方向发展，它不是离你多远的问题，而是我们所经历的现实开始出现了分裂。很多人都知道，有一个很有趣的思想实验，叫做薛定谔的猫。他说的是把一只猫，一个装有剧毒气体的玻璃瓶，还有放射性物质都放进一个封闭的盒子里。当盒子里的监控器监测到放射性粒子衰变的时候，就会打破玻璃瓶杀死这只猫。如果说你打开盖子瞧一眼，那这只猫要么活着，要么就死了。如果说你不打开盖子，这只猫就会处于又活又死的叠加态。根据量子理论，一件事发生之后可以产生不同的后果，而所有可能的后果都会形成一个宇宙，这就是第三层平行宇宙。
怎么来理解这么疯狂的想法呢？比如说你在考虑中午吃什么，东北菜还是川菜，选择结束之后，你的思维会同时处于两个状态，这个时候就会出现两个不同版本的你，他们主观上都感觉是真实的，完全意识不到彼此的存在。某一刻呢，存在多少种可能性，就会有多少个世界诞生，平行宇宙的分裂就这样持续不断的进行着，数不胜数，因为它从宇宙大爆炸的时候就已经开始了，平行宇宙的数量浩如烟海，远大于宇宙当中所有沙子的数量。
那么这所有的无数个第三层平行宇宙，它们共同组成的第三层多重宇宙，它在哪里呢？在希尔伯特空间中啊。今天由于这个时间关系啊，我们不展开讲，你只需要知道这是一种抽象的空间，它拥有无穷多的维数，而不是三维的。
有人可能还会质疑说，我感觉不到自己不断分裂成许多个自己啊。嗯，但是作者就反驳了，你同样感觉不到你正在以每秒30km的速度围绕着太阳旋转，这就是你现在的状态呀。所以，不要被身体上具体的感知限制了你的想象力。你之所以只感觉到一个宇宙，一种确定的结果，是因为量子力学有一种保密机制。某个物体的位置，只有在不为世界所知晓的情况下，才能够同时处于两个位置的叠加态。如果说秘密泄露啊，所有叠加态效应瞬间坍缩，经过观测结果就是二选一，要么这里，要么那里。
那么这个观测泄密的过程是怎么发生的呢？他需要人眼吗？需要照相机吗？都不需要，他只需要一个简简单单的光子照上去。你来设想一下，屋子里边一片漆黑，什么都看不到，这个时候屋子里有一面镜子，它正处于叠加态，你不确定他在哪儿。突然，屋子里放进来了一粒光子，照着镜子笔直的飞了过来，他撞上了镜子，一定会弹回来。你在光子回弹的路径上，等着光子到达了你的眼睛，这个时候你再看到镜子，哦，原来他在这啊。事实上，光子撞上了一面正处于叠加状态的镜子，然后就会接二连三地和空气当中其他的原子、分子相撞，一传十，十传百，这样就泄露了镜子的位置。而我们看见镜子，是因为光子撞到镜子以后，反弹进了我们的眼睛，这对于泄密过程是不重要的，因为光子撞上去的那一瞬间之后，就已经泄密了。
量子力学里的观测，不是人类或者动物有意识的观测，而仅仅是信息的交换。为什么我们观测宏观物体啊，比方说一颗保龄球的时候，看不到物体的叠加状态呢？因为撞上保龄球的分子，会继续跟空气里其他的分子碰撞，这颗保龄球的位置信息就会迅速传递给其他分子，这就像是泄密一样，一传十，十传百，所以他的信息不是秘密了。
到这儿我们就讲完第三层多重宇宙。呃，可能有的人呢，会搞不清楚第一层多重宇宙和第三层多重宇宙有什么区别。第一层多重宇宙里不同宇宙在直线距离上很遥远，可能在这个地球上，我们要去一场约会，最后和他分手了，但是在另一个平行宇宙里，我去约会了，甚至我和她结婚了，生了孩子。第三层多重宇宙不一样，是现在我非常犹豫，我到底要不要去跟他约会，某一个瞬间，我像投硬币一样做了个决定去，于是呢，在希尔伯特空间里，现实开始分裂成不同的情节，一个我去了，另一个我没有去。你可以说第一层多重宇宙距离很远，而第三层多重宇宙，是从某个瞬间开始的分裂。
如果到这里你觉得已经足够疯狂，足够烧脑的话，接下来作者就向我们抛出了他的终极思想，也是他个人最重要的一个观点，那就是第四层多重宇宙的存在——宇宙是由数学写就的伟大之书。
作者说，在他的眼里，宇宙不是物质的，不是物理的，而是数学的。在生活当中，我们能够观察到处处都是数学。比方说，一个篮球往前面扔出去，它会沿着一条抛物线落下来，如果你接一个自来水管往前面喷，它也会是一条抛物线落到地面上。什么东西往下掉不重要，重要的是它们掉下来的模型是一样的。再比如，万有引力，会导致一颗彗星绕着恒星转圈的时候，轨迹是一个椭圆。事实上，宇宙里到处都是椭圆，一颗恒星围绕着黑洞转，小个子的天狼星B绕着大个儿的天狼星A转，它们的轨迹都是椭圆。
我们宇宙当中的万事万物，都可以被抽象成纯粹的数学。而作者说，我们的实在不光是能被数学所描述，它本身就是数学。比方说吧，每一个物体，像篮球、棋子、山羊、台灯，这些都是人类为了方便，给一团物质定义出来的包袱，给它们打一个包啊，叫这个名字。如果说我们能够甩掉这些包袱，去描述各种包袱的抽象规律，那就是数学结构了。嗯，1+1=2，它就是一种数学结构的体现，它可以代表各种包袱，一个苹果加一个苹果等于两个苹果，一个篮球加一个篮球等于两个篮球等等。每一个对人类非常重要的显现出来的东西，我们都用新概念创造出了新的包袱，而科学家想要追求的万物至理，没有任何包袱，它是纯粹的数学结构。
在作者看来，宇宙在最底层、最本质的实在是一个数学结构，而不是分子、原子、电子、夸克这些东西，这些呀，统统都是包袱，只不过大小不一样。如果我们刨根问底，宇宙到底是由什么组成的，是一种小到不能再小的物质或者粒子吗？作者泰格·马克不这么认为，他认为宇宙的终极实在是数学结构。
有一个公式我们还没有写出来，有一种数学结构，它统治着全宇宙，所以才生发出千万变化的原子、分子、物质和星球。所以呢，作者提出的第四层多重宇宙，也就是最后一重宇宙，就是数学宇宙。数学统治着一切，而事实上，每种数学结构都对应着一个多重宇宙，不同的多重宇宙拥有不同的数学结构。
为了方便你理解，我给你打一个比方，假设咱们现在说爱因斯坦写下的那个公式，E等于M乘以C的平方，而统治整个数学宇宙，统治一切多重宇宙的超级公式就E等于M乘以C的N次方，N是一个整数。这个公式应该能够解释关于我们宇宙的一切基本规律，比方说，宇宙大爆炸的时候，为什么那么短的时间，我们这个宇宙膨胀了那么多倍，为什么电子是这样的，原子是那样的。有了这个公式，给定不同的初始条件，比如说给定一些物理上的参数，你就能够得到不同的宇宙，就好像是翻开了一本武功宝典，我手上功夫比你好，我拿着它能够练成拳王，你脚上功夫好，你拿着它能够练出无影腿啊，一样的道理，一本宝典成就了不同的武功高手，一个终极的数学结构成就了不同的宇宙。
稍微总结一下，作者给我们展示了四层不同的多重宇宙，它们之间的区别是这样的：
第一层多重宇宙，也就是离我们距离上很遥远的区域，光线还没有足够的时间来到我们这里；
第二层多重宇宙，我们跟他们之间的空间发生着永恒的宇宙爆炸，也就是天空跟天空之间被树枝给划开了，所以对我们来说永远都遥不可及；
第三层多重宇宙，是拥有多种可能性的不确定的叠加态，在不断分裂，它栖息在量子力学的希尔伯特空间中，彼此不知道对方的存在，互相无法交流；
第四层多重宇宙就是数学上的终极存在。
这四层当中，越高层次的越宏观，越抽象，越普遍，而越低层次的越具体，可以具体到我们这个宇宙。
最后我想跟你说，不要以为多重宇宙本身是一个理论，它是某些理论，比方说爆炸理论给出的一些合理的预测。因为暴胀理论本身，已经逐渐的被主流科学家接受，也在进行着广泛的讨论。而且啊，它非常有用，能够解决很多宇宙学问题。所以爆炸理论推论出来的多重宇宙，是目前人类对宇宙的各种解释模型当中，很重要的不能被忽视的一种。不是说爆炸理论和多重宇宙这一套理论一定是终极真理，但是目前科学家们都在追求宇宙大一统的万有理论，而多重宇宙的思想，是对万有理论的一次有力尝试，它还有待后人的不断发展和检验，让我们拭目以待。或许有一天对多重宇宙的突破性研究，可以让我们对整个大宇宙的认识焕然一新。当我们抬头仰望星空的时候，对我们这个所栖身的宇宙，会更加的迷恋，也更加地珍惜。
好，《穿越平行宇宙》这本书就为你解读到这里，听书笔记在音频下方，我们明天见。
"感谢喜欢，赞赏支持是对我的鼓励。"
很赞哦！ (0)
