在宇宙中是否有無(wú)限多個(gè)世界同時(shí)存在并相互平行的演變，每個(gè)人都同時(shí)生活在這無(wú)限多個(gè)世界中做著不同的事情，而所有物體在每個(gè)世界中也都有其特定的存在和演化形式……這聽(tīng)起來(lái)就像科幻小說(shuō)，但這正是量子力學(xué)“多世界理論”的中心內(nèi)容。
這個(gè)由美國(guó)普林斯頓大學(xué)物理學(xué)博士哈夫．艾佛雷特1957年率先提出的理論，后來(lái)被美國(guó)最著名的宇宙物理學(xué)家、相對(duì)論專家暨二戰(zhàn)時(shí)期研制原子彈的曼哈頓計(jì)劃和氫彈計(jì)劃主持人之一約翰．惠勒教授進(jìn)一步發(fā)展。在其后50年中，此理論吸引一代又一代物理學(xué)家致力其中，代表人物包括英國(guó)牛津大學(xué)教授戴維．德伊池。
作為世界理論物理學(xué)界領(lǐng)袖，德伊池2001年9月曾接受美國(guó)《發(fā)現(xiàn)》雜志專訪，他對(duì)多世界存在的論述深入淺出，讓普通人感到不難理解。他批評(píng)某些物理學(xué)家之所以不能接受多世界理論，是因?yàn)樗麄儾桓腋淖児逃械乃季S觀念，只是出于實(shí)用主義的考慮而應(yīng)用量子力學(xué)，而不去真正思考他們每天都在用的方程式后面真正的意義。
量子物理對(duì)微觀粒子的觀察
量子物理學(xué)家20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)，諸如：電子、質(zhì)子等所有微觀粒子都有個(gè)奇怪的性質(zhì)，即在同一時(shí)刻能同時(shí)存在于空間中的許多位置，就像有分身術(shù)一樣。但當(dāng)人們真正去觀測(cè)時(shí)，卻又只能在一個(gè)位置找到微觀粒子。人們提出很多理論來(lái)解釋這一現(xiàn)象，但嚴(yán)格的說(shuō)在數(shù)學(xué)上都站不住腳。
直到1950年代誕生的“多世界理論”才解決此問(wèn)題。該理論認(rèn)為，實(shí)際上有無(wú)限多個(gè)世界，空間中有多少個(gè)位置就有多少個(gè)世界。微觀粒子在這些世界的每一個(gè)中都有確定的位置，所以看起來(lái)就像是粒子在空間每個(gè)位置上都存在一樣。而每做一次測(cè)量，就是從無(wú)限多個(gè)世界中選擇一個(gè)，粒子在那個(gè)世界中的位置就能被測(cè)量到。
德伊池認(rèn)為，量子力學(xué)的這一理論不僅適用于微觀世界，也適用于宏觀世界的每個(gè)層面。因?yàn)樗泻暧^物體都由微觀粒子構(gòu)成。他指出，每個(gè)人也都同時(shí)存在于不同的空間中，即使我們自己意識(shí)不到這一點(diǎn)。他認(rèn)為單一世界的概念實(shí)際上是錯(cuò)誤的。
在通常情況下，人們感覺(jué)不到多個(gè)世界存在，也幾乎無(wú)法知道在另外時(shí)空中另外的自己在做甚么。但如果精心控制實(shí)驗(yàn)條件，在諸如“雙縫衍射”等實(shí)驗(yàn)中就能瞥見(jiàn)多個(gè)世界存在的蛛絲馬跡。德伊池認(rèn)為此理論是對(duì)量子力學(xué)中奇怪現(xiàn)象的唯一解釋，因?yàn)樗趪?yán)密的數(shù)學(xué)程式和大量試驗(yàn)結(jié)果。
《科學(xué)》雜志探討另外空間
對(duì)于另外空間的存在，當(dāng)許多人還半信半疑時(shí)，越來(lái)越多物理學(xué)家已逐漸地接受它?！犊茖W(xué)》雜志在2002年5月第296卷上發(fā)表題為〈時(shí)空，卷曲的膜和隱藏的維度〉的綜述性文章，簡(jiǎn)要介紹了多維空間的概念。
通常人們比較容易理解的是3個(gè)空間維度和1個(gè)時(shí)間維度構(gòu)成的四維空間。然而，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論87年前把4個(gè)維度合并在一起形成時(shí)空概念時(shí)，科學(xué)家才意識(shí)到時(shí)間和空間并非絕對(duì)，宇宙實(shí)際上有漲落并可延展，能像橡皮球一樣被拉長(zhǎng)、壓縮和彎曲，在某些地方空間甚至可以把自己卷曲成諸如黑洞這樣的奇異天體。
在研究宇宙結(jié)構(gòu)的演變時(shí)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人們沒(méi)有任何理由說(shuō)時(shí)空必須是四維。從數(shù)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，多維時(shí)空更容易被描述。實(shí)際上，和很多人的直覺(jué)相反，許多物理學(xué)家已證明多維時(shí)空的存在不僅可能，而且為保持對(duì)時(shí)空描述的一致性，它們必須存在。
為把相對(duì)論和量子力學(xué)統(tǒng)一在一起，物理學(xué)家1970年代發(fā)明了當(dāng)代物理學(xué)中最尖端的超弦理論。在此理論中，構(gòu)成宇宙最基本的粒子是被稱為“弦”的極微小亞原子物體。理論同時(shí)指出，人類生活的這個(gè)空間實(shí)際上應(yīng)該至少有10個(gè)維度。其它六維緊緊的蜷縮在一起，由于極為微小，人們無(wú)法用通常的方法探測(cè)到它們。
《科學(xué)》雜志發(fā)表的文章認(rèn)為，人們之所以感覺(jué)不到多維空間的存在，是因?yàn)槿藗兊囊晥?chǎng)被限制在低維的膜中，而這個(gè)低維的膜被鑲嵌在更高維的膜中。這些膜之間一次又一次的激烈碰撞產(chǎn)生一系列大爆炸，從而演化出多重宇宙結(jié)構(gòu)來(lái)。
此前，另一篇發(fā)表在《自然》雜志2001年6月第411卷的文章也同樣認(rèn)為，我們這個(gè)宇宙只是多維空間的一層膜，多重宇宙是以多層膜的形式存在于多維的超空間中。這些另外的時(shí)空可能只有原子大小，也可能無(wú)限大。人們可能探測(cè)不到它們的存在，但它們卻對(duì)我們這個(gè)宇宙的物理現(xiàn)象產(chǎn)生深刻的影響。
用德伊池的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，這就像當(dāng)年人們不相信地球是圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)一樣。如果拒絕用多世界的眼光看事物，人們就永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)宇宙有更新和更深刻的認(rèn)識(shí)?！?/p>
