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科幻作品中的平行宇宙,在物理学中指的是什么?

平行宇宙,是科幻作品中经常出现的概念,但是随着科学家对宇宙的探索,越来越多的科学家开始支持平行宇宙概念。

平行宇宙的物理学概念,起源于量子力学,量子力学认为一个事物可以同时处于两种状态,一个粒子可以同时处于两个地方,一只箱子里的猫,可以同时处于生和死的状态。既然事物可以同时处于多种状态,拥有无限可能性,宇宙的发展或许也存在不同的分支,进而形成平行宇宙。

平行宇宙是什么样子的?

提起平行宇宙,很多人都会想到独立的球形宇宙,分布在宇宙之外的未知空间中,不同的平行宇宙相对独立。

这是目前最容易被接受的平行宇宙模型,就像是宇宙中的星系,每一个星系相对独立,分布在宇宙空间中,不同星系内部拥有不同的天体,不同的平行宇宙中,也存在不同的世界。

但是球形宇宙的平行宇宙模型,首先默认了宇宙是球形的,但宇宙的形状目前依旧处于探索阶段,并且根据目前的科学探测数据,宇宙的曲率是平坦的,这就意味着宇宙可能是一个无限的开放空间,或者是一个带有平面的空间几何体。

因此,科学家也提出了全新的平行宇宙模型――嵌套平行宇宙。不同的平行宇宙相互嵌套,组成更加复杂的形状,甚至是不规则的形状。空间维度越高的平行宇宙,位于嵌套模型的中心区域,空间维度低的平行宇宙,位于嵌套模型的外部。

平行宇宙中有另一个自己吗?

平行宇宙最常见的理论,就是平行宇宙中的另一个自己,无数个平行宇宙,就有无数种可能性,这其实是一个概率问题。

量子力学理论中,微观粒子可以同时存在于两个地方,在可能的范围内,粒子有可能随机出现在任何地方,因此平行宇宙从概率学上来看,存在重复的可能性,平行宇宙的数量足够多,就可能出现与其他宇宙相同的事物。

但随着物理理论的进步,很多物理学家对平行宇宙的物理法则提出了新的看法。

量子力学、相对论,这类基础物理理论,或许仅仅适用于我们所在的宇宙,而其他的平行宇宙,很有可能遵循截然不同的物理法则,甚至拥有不同的物理概念。

我们的宇宙中,时间永远向前,不可阻止,质量会产生万有引力。但是在其他平行宇宙中,时间或许是倒流的状态,质量可能会引起斥力,这在不同的平行宇宙中,完全有可能发生。

多维空间理论、平行宇宙理论,可以帮助物理学家解决很多宇宙难题。

比如宇宙中异常稀少的反物质,反物质和正物质带有不同的电荷,理论上来说,宇宙应该处于电荷守恒状态,反物质应该和正物质一样多,但是科学家并没有在宇宙中大量发现反物质。

这些反物质,或许在宇宙诞生之初,就由于特殊的作用力,重新组成了“反物质宇宙”,也就是平行宇宙中的一员。

总结:

平行宇宙理论并非是完全科幻的理论,随着物理学的发展,越来越多的科学家开始支持拥有平行宇宙的多元宇宙理论。

但是人类目前能够探索的宇宙空间过于狭小,或许当人类真正发现宇宙的“边界”时,就可以直接看到宇宙之外的壮丽景色!