新科學家雜誌: 多重宇宙中時間不會終止

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很多理論指出，空間的不同部分處於不斷的暴漲之中，不斷產生新的宇宙，因此我們所生活的宇宙僅僅是存在於數量不斷擴充的宇宙之海中的一個孤島

                               
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時間是否會終結？英國著名科學雜誌《新科學家》近日撰文對這一問題進行了探討，文章稱，根據一個科學小組的研究，在多重宇宙中時間不會終止。以下為文章全文：賭徒們在考慮下注時可沒什麼心思去思考時間終結的問題。不過就在一年之前，宇宙學家們指出他們或許應該考慮一下這個問題。而今年，這種看法或許又要發生改變，因為另一個研究小組指出，時間並不會終止。讀者或許會看的一頭霧水，這一切還得從一個思想實驗說起。想像在美國拉斯維加斯的一座賭場，你手裏有一枚硬幣。現在你可以拋起這枚硬幣但是不允許你看它落地的結果。當硬幣落地的一刹那你會被催眠，進入深度睡眠。如果這枚硬幣正面朝上，那麼莊家會在1分鐘後叫醒你，而如果是反面朝上，那麼莊家會在1小時後叫醒你。當你醒來時，你完全不知道自己究竟睡了多久。這時候你看見莊家對著你微笑：你想不想打賭，猜猜硬幣是正面還是反面？你想了一下，認為硬幣落地的正反面朝上概率應當是相等的，50/50，於是你隨便猜了一個：反面。但是你不知道的是，莊家對你擁有天然的優勢，因為他考慮到了一個你無論如何也考慮不到的問題：我們生活在一個多重宇宙之中。在很多最廣為接受的宇宙學理論中都出現了多重宇宙的想法，其中包括最有名的暴漲理論。該理論指出，空間的不同部分處於不斷的暴漲之中，不斷產生新的宇宙，因此我們所生活的宇宙僅僅是存在於數量不斷擴充的宇宙之海中的一個孤島。在一個無限的多重宇宙中，任何可能發生的事情都將發生，並將發生無數次。這就產生了一個讓宇宙學家們非常頭疼的問題，因為他們正試圖借助概率論和統計學來對事件進行估算和預測，如估算造成我們宇宙加速膨脹的暗能量的大小。但是如果每一件事情發生的概率都是無窮大的話，我們如何還能說一件事情發生的概率要比另一件事情高呢？物理學家們提出了一種方法來對付這種困境，那就是在時間軸上劃出一道線，圈出一個有限的時間段，對這一時刻之前發生的事件總數進行統計分析，如硬幣的正面和反面，並以此作為統計樣本進行各種逼近運算。著看起來挺靠譜，但是當這種方法運用到前面提到的賭場實驗中時，一個奇怪的問題出現了：不論你在哪里劃出時間線，你總會劃過賭博者的沉睡時間段。這樣的後果就是在這一時刻之前你會發現賭博者似乎從未醒來。而賭博者沉睡的時間越長，就越有可能會被這道分割線劃過。因此反過來說，就是如果你確實醒過來了，那麼更有可能的是你剛剛沉睡了一段較短的時間，也就是說，硬幣是正面朝上的情況。因此即便是表面上看起來非常公平的50/50概率打賭，如果你真的醒了過來的話，那麼它正面朝上的概率其實更大。"這個思想實驗乍看起來會讓人覺得有點腦袋混亂，但是它的本質就是說，概率會突然之間發生變化，沒有任何理由。" 麻省理工學院的阿蘭•古斯(Alan Guth)說。兩年前，正是他和來自斯坦福大學的維塔利•凡楚林(Vitaly Vanchurin)一起提出了這項思想實驗。去年，加州大學伯克利分校的拉爾夫•波索(Raphael Bousso)和他的同事們設計了一種針對這一思想實驗的解釋方法，不過聽上去也非常讓人頭腦混亂。他們表示概率之所以會出現改變，可以視作是時間再分割線附近終止了。這就是為什麼當你醒來時當初的50/50概率情形已經不再存在了。當你醒來時，你有了新的資訊：你知道時間並未終止。這就意味著你更有可能只睡了1分鐘而不是1小時。畢竟，時間可以在任何一分鐘終結，而1小時內還有另外59分鐘可能會終結，因此正面勝出。這種認為時間必須在分割線附近被終結才能解釋這一實驗的理論給古斯和凡楚林很大的困擾。經過1年的思考，現在他們終於發展出了一套數學方法來拯救“時間”這一第四維度。他們的方法的核心在於你不需要接收任何新的資訊。那麼在這種情況下當你醒來時，該如何解釋概率不再是50/50的詭異局面呢？在一個不斷增長的多重宇宙中，新一代大的宇宙總是要比舊有的宇宙大，數量也更多。當你醒來時，你要麼存在於一個已經過去1分鐘(即正面朝上)的宇宙中，或者存在於一個已經過去1小時(反面朝上)的宇宙中。古斯說：“這項實驗對於你所在宇宙的年齡設置了59分鐘的不確定性，而你應該把賭注押在年輕的宇宙身上。”但是波索可不認為這樣做就安全了。他說：“自然界總是會表現得非常瘋狂，只要看看自然界的本質離我們的常識有多遠就可見一斑。從這一角度來看，時間終結的理論雖然看上去確實非常瘋狂，但是這確實是最簡單的一種解釋。”不過，拋開一切，不管時間是否會出現終結，從這場辯論中賭徒們可以學到一個道理，那就是下次去拉斯維加斯賭硬幣時一定要押正面朝上。

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