斯蒂芬•霍金的最後一篇論文在本週三發表於《高能物理學》(High Energy Physics)雜誌上。他試圖掌控多元宇宙理論,物理學家認為該理論難以處理且無法證明。
霍金在論文中表示,我們並不是在一個單一、獨特的宇宙中,但是我們的發現暗示了多元宇宙顯著減少到一個更小的可能宇宙範圍。多元宇宙理論認為,我們的宇宙只是無限平行宇宙的其中一個口袋宇宙。這一理論是基於大部分宇宙在大爆炸之後無限膨脹,只有在一些小的宇宙泡中,膨脹才會減慢,並允許建立物理秩序。
霍金在去年的一次採訪中解釋了這一理論,永恆暴脹理論預言,我們的宇宙像是一個無限分形,其中包含不同的口袋宇宙,它們被暴脹中的宇宙空間隔開。一個口袋宇宙和另一個口袋宇宙的物理和化學定律可以不同,這些口袋宇宙共同構成了一個多元宇宙。
儘管如此,霍金本人從來都不喜歡多元宇宙。如果多元宇宙中不同宇宙的尺度很大或無限,那麼這個理論就不能被檢驗。
此前,就有一些物理學家反對這個理論。2007年,諾貝爾物理學獎得主史蒂文•溫伯格提出了類似霍金的批評。溫伯格表示,為夸克質量的精確值和在大爆炸中觀察到的標準模型其他常數找到一個合理解釋是註定有希望的,因為它們的數值將是我們所生活的多元宇宙中特定部分的一個意外。
在最新的論文中,霍金和他的研究夥伴、比利時魯汶天主教大學的Thomas Hertog教授提出了量子物理學和絃理論數學的複雜組合,他們認為可能存在多個宇宙,但只有具有物理定律的宇宙才會像我們。他們預測,我們的宇宙在最大尺度上相當平滑,而且是有限的,所以宇宙不是一個分形結構。
與多元宇宙理論不同的是,這種新理論為物理學家提供了一個檢驗其結論的機會。該理論允許物理學家測試它的預測,並證明其他宇宙的存在性。
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