真的有另一个“你”，生活在另一个宇宙吗？
2017-07-12
人......与所有已知和不可知的现实之间存在着千丝万缕的联系......从海上磷光点点的浮游生物到飞旋的星系，直至膨胀着的宇宙，一切都被时间的弹性之弦绑在一起。立足海隅，放眼星际，再回眸海隅，这是明智的做法。
2011年7月，在奥地利的特劳恩湖边聚集了一群物理学家、哲学家和数学家。他们参加了一次主题为“量子物理和实在的本质”的会议，在会议的最后，有33个人被邀请对会议讨论主题进行一次投票。其中有一个问题是：“你最喜欢哪一个量子力学诠释？”
投票的结果显示，最受欢迎的诠释是由玻尔、海森堡等人在量子理论刚发展起来的时候提出来的。
今天我们称之为哥本哈根诠释(Copenhagen Interpretation)。其它的选项可能大部分你都没听过，比如量子贝叶斯论、玻姆诠释、客观坍缩理论、关系性诠释等等。当然，也许你也没听过哥本哈根解释。在这些投票中，最值得注意的是排在第三位的多世界诠释(Many Worlds Interpretation)。
你肯定听过这么一个想法：有许多个你，生活在不同的宇宙中，不同版本的你很可能正做着你现在所梦寐以求或不敢做的事情。这听起来如科幻版的画面正是多世界诠释所告诉我们的。
自量子力学发展至今，它有着惊人的成功，通过了目前所有的实验检验。事实上，要找到一个比它更加成功的科学理论是非常艰难的。它可以以非常高的精确度预测许多现象，从天空的颜色到玻璃的透明度，从酶的运作方式到太阳如何闪闪发亮，都可以由量子力学预测。
1957年，Hugh Everett在他的博士论文中首次提出多世界诠释。Everett认为波函数坍缩只是一个幻象，或许波函数中的所有概率都有一个物理实在？即当我们进行测量时，实际上我们只看到了其中一个实在，而其它的可能性也存在。
但问题是，其它的可能性存在在哪里？这也是多世界的概念开始出现。Everett自己从没有用这个词，但在1970年代，物理学家Bryce DeWitt开始大力拥护这个提议，也正是DeWitt认为实验的另外可能结果必须存在于一个平行的世界。测量一个电子的路径，在我们的世界它看起来往右前进，而在另一个世界它则往左运动。如此，就可以避免波函数坍缩，但其代价是需要制造另外的宇宙。
物理学家Max Tegmark也是多世界诠释的主要推广者，他曾经表示：“如果你偏爱一个简单和纯粹的数学理论，那么你就会接受多世界诠释。”
奥地利动物行为学家Konrad Lorenz经过观察和思考得出一个结论——重要的科学发现都会经历三个阶段：起初，它们会被完全忽视；接着，它们会遭到狂暴的攻击；最后，它们变得人尽皆知。根据以往的投票表明，Everett的平行宇宙理论在20世纪60年代处于第一个阶段，而现在已经进入了第二个阶段和第三个阶段之间的某处。
对于许多人来说，平行宇宙的想法只会永远存在于形而上学的领域中。然而，正如Tegmark在他的著作Our Mathematical Universe (中文版《穿越平行宇宙》)中写道：“判断一个理论是属于真实的物理学还是形而上学，并不是看它有多古怪，也不是看它包含的实体是否可见，而应当考察它是否可用实验来验证。”
随着科技的不断进步，实验物理学已经取得了许多突破性的进步，许多曾经被认为是形而上学的抽象的概念都已得到了验证，比如地球是圆的、隐形的电磁场、高速运动下时间会变慢、量子纠缠、弯曲的空间和黑洞。以现代物理学为基础的理论其实都是可检验、可预测和可证伪的。多重宇宙也不例外。
Tegmark表示：“对我来说，最有趣的问题不是多重宇宙是否真的存在，而是到底有几层。”
Tegmark在书中把Everett发现的量子平行宇宙称为“第三层平行宇宙”，而所有的第三层平行宇宙组成了“第三层多重宇宙”。
是否存在另一个你，也在读这本书呢？当你决定继续读下去时，他却没有读完这句话就放弃了？他是否也住在一颗叫做地球的行星上，那里也有迷雾缭绕的山林、肥沃的土地、整齐排布的城市，并同气他7颗行星一起围绕着一颗恒星运转？这个人过去生活的方方面面都和你一模一样——直到现在，你决定读下去，而他决定放弃，这个差异放佛一个岔路口，让你俩的人生道路走向不同的方向。
而如果我们想要了解第一层和第二层多重宇宙，我们就必须回到大约138亿年前——宇宙诞生后，经历的一次暴胀。暴胀理论在过去获得了许多天文观测的证实，但同时它也做出了让许多人无法接受的预言，比如多重宇宙的存在。而当我们进入第四层宇宙的时候，就会发现“从某种意义上说，我们的实在并不只是被数学所描述，它本身就是数学。并且，它不仅某些方面是数学，它的全部都是数学，包括你在内。
”这个听起来十分疯狂的想法正是Tegmark多年以来在脑海中所酝酿的。
这里，我将迅速的带你们进入Tegmark提出的四层多重宇宙：
第一层宇宙
根据永恒暴胀理论的预测：另一个你真的存在，“你”就居住在10^(10^29)米之外的一个星系中。其前提是：空间是无限的，并且均匀地充满了物质。但你或许永远也无法看到另一个“你”。
你所能观测到最远的距离是光在大爆炸开始后的138亿年期间所传播的距离，这个距离大约是4.3×10^26米，定义了可观测宇宙，或者说我们的宇宙。而地球的孪生兄弟则位于非常遥远的区域——早已超越了可观测宇宙的范围，光线和其他信息没有足够的时间到达我们。那里与我们遵循着同样的物理定理，但可以拥有不同的宇宙历史。
第二层多重宇宙
但事情还没有结束，暴胀理论甚至预测有无穷多个的第一层多重宇宙，有一些甚至拥有明显不同的物理定律，所有的第一层多重宇宙的集合构成了第二层多重宇宙。第二层多重宇宙会形成树状结构，在树枝内的时空区域，暴胀会持续下去，而树枝间的U形区域则是暴胀结束的产物，每个U形区域都代表了一个无限的第一层多重宇宙。这个树形结构的树枝会永远生长下去，创造出无数多个这样的U形区域——所有的U形区域一起组成了第二层多重宇宙。
在每一个U形区域内，暴胀的终结都将把暴胀物质转变为粒子，最终聚集形成原子、恒星和星系。
第三层多重宇宙
第三层多重宇宙就是Everett所预言的量子平行宇宙：栖身在无限维度的抽象空间；就在我们身边，现实不过是被量子时间分裂成了不同的平行情节。
第四层多重宇宙
数学宇宙假说是Tegmark提出的一种万有理论，他认为一切都是数学结构：我们不止可以用数学来表达，宇宙本身就是数学！所有的平行宇宙都是数学结构。