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让人困惑的“无穷”

时间:2023-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:“无穷”是一个非常浪漫的概念,然而在科学世界中,“无穷”往往会让人们感到困惑。再想象一下,宇宙的初始条件随机产生,而同样的物理定律却在无穷大的空间中处处成立。然后,由于无穷大的宇宙有无穷多的“某处”,那么每一种涨落,不论存在的概率是高是低,都能发生无穷多次。如果宇宙真是无穷大的话,我们横跨930亿光年的可见宇宙,将会在无穷大的空间中重复出现无穷多次。问题的严重性不止于此。

“无穷”是一个非常浪漫的概念,然而在科学世界中,“无穷”往往会让人们感到困惑。想象一下,宇宙有无穷大的空间。再想象一下,宇宙的初始条件随机产生,而同样的物理定律却在无穷大的空间中处处成立。这样的宇宙便是终极玻尔兹曼宇宙。几乎所有无穷大的宇宙都处于热力学平衡状态;宇宙中任何有趣的事情都来自其中的涨落。但是,任何能在涨落中产生的事物都必将在宇宙某处产生。然后,由于无穷大的宇宙有无穷多的“某处”,那么每一种涨落,不论存在的概率是高是低,都能发生无穷多次。[1]

因此,我们的可见宇宙可能仅仅只是一次大的统计性涨落。如果宇宙真是无穷大的话,我们横跨930亿光年的可见宇宙,将会在无穷大的空间中重复出现无穷多次。于是,如果宇宙是个无穷大的玻尔兹曼宇宙,那么类似我们的存在会有无穷多个,类似我们的行动也会被重复无穷多次。这当然违背了莱布尼茨的原则。该原则要求:宇宙中没有两个一模一样地方。

问题的严重性不止于此。请以你喜欢的方式想象一下,我们的今天可以有哪些不同。我可能没有出生;你可能嫁给了你的初恋男友;一年前,一个人可能没有听从朋友们的建议,开车回家的路上撞死了一个孩子;你的表弟可能在出生时被护士换错父母,成长于一个有暴力倾向的家庭,最终变成了一个连环杀手;一群恐龙可能通过进化拥有了智能,适应了当时的气候变化,从此占领了地球,哺乳动物再也没有机会接手……所有这些事情都有可能发生,给我们带来完全不同的今日宇宙位形。每一种这样的今日宇宙位形,都是你身旁的原子们可能作出的排列组合。在无穷大的空间中,每一种位形都会出现无穷多次。

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