在我们的宇宙之外,存在着无穷无尽的宇宙,每一个宇宙或许都有着截然不同的物理法则。我们所熟知的宇宙是这些宇宙中的一员,是否在其他的宇宙中也孕育着生命之花?倘若答案是肯定的,那么,这究竟意味着什么?

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正如两位宇宙学家詹金斯和佩雷斯所研究的课题,他们分别来自美国和以色列。两人在《科学美国人》上联合署名发表了一篇文章,题为《到宇宙之外寻找生命》。

关于我们所在的宇宙,你应当知晓,它由四种基本力量组成:

万有引力

电磁力

弱核力

强核力

难道必须要这四种力量共同作用,宇宙才能形成?答案并非如此。

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2006年,佩雷斯的研究团队揭示了一套物理规律,该规律仅依赖于自然界中的三种力量,而不包含弱核力。在这样的宇宙中,氢原子聚变成氦的常见反应将不复存在,因为热核反应需要质子转变为中子,而这一过程需要弱核力作为先决条件。即便如此,元素的形成依然可以通过其他路径完成。

例如,我们的宇宙中物质的数量远超过反物质,但只需微调控制正反物质对称性的参数,便足以保证大爆炸核合成生成大量氘核。氘是氢的同位素,也是重氢或氢2,氘核比氢核多一个中子。通过一个质子和一个氘核聚变成一个氦3核反应,恒星照样能够发光发热。

对于科学爱好者来说,没有必要深究这个过程的具体细节。我们只需信赖物理学家们的研究成果即可。

佩雷斯发现,与我们宇宙中的恒星相比,弱核力缺失的恒星温度较低,体积也更小。根据美国普林斯顿大学天体物理学家亚当·伯罗斯的计算机模拟,这样的恒星可以持续“燃烧”约70亿年,其能量辐射率仅比太阳低几个百分点。

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此外,这类恒星也能通过逐步的核聚变反应合成越来越重的元素,直到铁,甚至能合成序号为38的锶。有了这些重元素,一颗类地行星便能形成。而在弱核力缺失的星球上,由于放射性衰变的缺失,行星内部缺乏热源,板块活动和火山活动几乎不可能发生,但潮汐力仍有可能对行星表面产生影响。

在该类行星上,化学活动与地球上并无本质区别。除了元素周期表可能只能到38号,比锶更重的元素可能不存在或极其稀少。然而,没有任何物理法则禁止在这样的星球上产生我们所知的生命形式。

文章的另一位作者詹金斯也在从事类似的研究。他们对标准模型中的参数进行微调,例如在确保有机化学过程发生的同时,研究6种夸克中的3种轻夸克的质量可以在怎样的范围内变动。

他们深入分析了这样一个宇宙:上夸克和奇异夸克的质量大致相同,而下夸克则轻得多。因此,构成原子核的不再是质子和中子,而是中子和另一种重子,即所谓的西格玛负超子。

无需深究理论细节,假装听懂就好。聚会聊天时只需面不改色地谈论这些高深词汇,听者就会敬畏得大气都不敢出一声。

詹金斯和他的团队得出结论:即便是这样一个完全不同的宇宙,也能够存在氢、碳、氧的稳定同位素,因此可以发生有机化学过程。至于这些元素能否在这些宇宙中大量形成,足以让生命在某处诞生并进化,这还需要进一步研究,但至少存在可能性。

至此,我之前提出的问题,你是否已有答案?

如果上述一切都成立,这将为我们提供另一种证实平行宇宙存在的方法。如果有一天我们收到来自外星文明的信息,并通过信息推测出他们的物理常数,那么这便是一个确凿的平行宇宙存在的证据。

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我们如何与另一个宇宙泡泡进行通讯呢?有理论认为,引力或许可以穿越宇宙泡泡,换言之,我们可以用引力波与另一个宇宙进行通信。尽管这只是假说,尚未得到实验数据支持。

就像我之前所说,今天的主题是科幻素材,旨在帮助大家创作科幻作品。让我们放飞想象的翅膀,如果来自一个与我们宇宙物理结构不同的宇宙的外星人来到地球,他们能否生存?

我认为,如果他们直接暴露于我们的宇宙,将会瞬间消亡。但如果他们用某种能量场保护罩与我们的宇宙隔绝,或许能够存活。

接下来,让我们进入更广阔的科幻世界。

你有没有看过2010年上映的科幻电影《命运规划局》?这部电影根据著名科幻作家菲利普·迪克的短篇小说改编,在豆瓣评分只有6.9分。

典型的网友评价是:

“剧情站不住脚,像是空中楼阁,1984风格和‘自由意志’不过是噱头,动机几乎沦为唯神论,可以当作民间神话看待。”

“这哪里是科幻片?科幻元素在哪里?编造得太过离谱,还不如月光宝盒?”

诚然,我为这部电影感到遗憾,如果导演让我担任顾问,对剧本进行科学元素的补充,也许能提升电影的评分。

电影的情节我这里不作过多介绍,简而言之,这是一部关于超人可以调整他人命运的故事。如果编剧能将平行宇宙的概念作为科学元素植入电影,原本荒诞不经的故事,瞬间就能转变为硬科幻作品。

在电影中,超人手中的笔记本看起来像一幅城市下水管道图,男女主角的命运是笔记本上两条交错的线条,交汇点就是他们相遇的时空坐标。

硬科幻和软科幻的区别在于是否提供了合理的科学解释。哪怕剧情再离奇,只要有合理的解释,观众便会拍案叫绝。

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根据埃弗里特的多世界诠释,我们的每一个选择都意味着宇宙的分裂。而人的命运,无非是由无数选择构成的记忆片段的集合。

当你做出选择时,看似是自由意志让你做出决定,但从上帝视角看,其实没有选择,所有可能的选择都已发生。从上帝视角看,作为一个记忆的主体,你就是在无数个平行宇宙中穿梭,将每个宇宙中的记忆片段串联起来,就构成了你的人生,即你的命运。

这就像一场跳棋游戏,你在不同的平行宇宙间跳跃,每一次选择都代表无限种可能。将你的跳棋路径连成记忆,放进你的大脑,这就形成了一个独一无二的你。这就解释了电影中超能力者或上帝手中命运书的原理。

讲到这儿,喜欢哲学的人可能会认为这依旧无趣。假如真有上帝视角,即便有无穷多个命运故事,在上帝眼中仍旧没有新意,因为上帝可以用无穷多个故事本记录这些命运故事,既然是写好的故事,对于上帝来说没有任何惊喜,不值得去干预,或者说所有干预的结果也不过是另一本故事书中的既定情节。

能想到这一层,已经很深刻了。但我想告诉你,事情比你想象的还要复杂。一百多年前,一位数学家证明了一个听起来极为古怪的结论:即便上帝有无穷多本故事书,也不可能记录下你所有的命运故事,总会有他没有记录的故事,而且是无穷多的故事。

也许有的读者已经捕捉到我提到的那位数学天才的线索。没错,正是他——康托,那位构思出集合论,却终因这一理论陷入精神困境的数学巨匠。人们普遍以“康托的对角线论证”来简称他的著名数学证明。

现在,让我来揭示为何就连上帝也无法记录下你生命中的每一个可能情节。

我们首先设想,你的生命故事中的每一个可能情节可以用一串无限延伸的数字表示。你可能会质疑,人的生命有限,为何数字串却是无限的?这里需要注意,数字串的长度并不等同于生命的长度,因为在人的每一次抉择中,都隐藏着无数的可能性,由此产生的生命故事也是无数的排列组合。我们仅仅是将每一种可能的故事赋予一个数字串作为标记而已。

接着,我们假设上帝拥有无数的故事书,他试图用这些书去对应每一种你生命可能的情节。他能做到这一点吗?如果没有学习过集合论,我们可能直觉上会认为,既然有无数的故事书,当然可以做到。

但令人困惑的是,运用反证法,假设上帝已经将所有可能的生命故事与故事书一一对应。接下来,我们将所有数字串垂直排列,想象成一串串珍珠项链,每颗珍珠代表一个数字,并把它们排成梯子状。

如果此时我们能够创造出一个数字串,而这个数字串不属于梯子上的任何一条项链,那么这就意味着,即便上帝拥有无数的故事书,也无法记录下你所有的命运。

那如何创造出这样一个数字串呢?

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我们从第一根项链取第一个数字,第二根项链取第二个数字,依此类推。如果将这些数字连成一线,它会形成梯子的对角线。

但我们还没做完,因为这个数字串可能与梯子上的某个项链相同。所以,我们需要进一步操作,确保它与众不同——只需将这个新数字串的每个数字都加1或增加任意数字即可。

经过这一步骤,新数字串的每一位都与梯子上的项链不同,这样我们就确信它不再是梯子上的任何一根项链了。

论证完毕。

而且,关键的是,这样的新数字串有无穷多个。

好了,我明白,要求你立刻理解这样一个抽象的论证确实有点难度。

如果你没有完全明白这个论证,不要担心,你可以在网上搜索“集合论对角线证明”或“康托对角线证明”,找到许多视频讲解。如果用黑板讲解或动画演示,这个证明实际上很容易理解,一点也不复杂。

现在,我要分享最终的人生智慧了:即便是上帝,也无法预知你所有的可能命运,更不必说那些算命先生了。在我们的余生中,生命的可能性远超无限,拥有更多选择。只要我们真诚地活着,就能开启比无限还要多无限的可能性!