根據(jù)泰馬克的分類,分別還有三層。
第二層:後暴脹泡沫。
作爲宇宙的膨脹理論變形的混沌暴漲理論,平行宇宙是以整體方式進行擴張的,這種擴張會一直持續(xù)下去。但是宇宙的某個領(lǐng)域卻停止擴張,呈現(xiàn)各異的泡沫形態(tài)。這種泡沫就是不發(fā)達的第一層的平行宇宙。安德烈.林地及Vitaly Vanchurin計算得出此宇宙的數(shù)量是10000000個計量單位。可能不同的泡沫都經(jīng)歷過原發(fā)的對稱性的破裂,其結(jié)果是擁有了不同物理定數(shù)的不同.性質(zhì)。此層次包括了約翰·惠勒(John Archibald Wheeler)的振動宇宙論(Oscillatory Universe Theory)和李·斯莫林(Lee Smolin)的多產(chǎn)宇宙論(Fecund UniversesTheory)。
第三層:量子力學中的多世界解釋。
休?埃弗雷特的多世界解釋(MWI)是爲數(shù)衆(zhòng)多的主流量子力學的解釋中的一個。作爲量子力學的一個側(cè)面,不是單個觀測就可以絕對預(yù)測的。反而可能在更大範圍引發(fā)不同的概率。根據(jù)MWI理論,這些不同的觀測結(jié)果與不同的宇宙分別對應(yīng)。如同搖動一個六面的骰子一樣,其結(jié)果和量子力學的可觀測量是一致的。與骰子的6面向相對應(yīng)的6種宇宙得以顯現(xiàn)。(更爲正確的是,MWI理論中,儘管宇宙的存在具有單一性,但在向多元世界分.裂後,他們通常是無法互相作用的。)
泰馬克認爲第三層的平行宇宙在哈勃體積內(nèi)的含量並不比一~二層的平行宇宙概率大。事實上,在有相同的物理定數(shù)的第三層的平行宇宙中,由分.裂而形成的所有的不同的世界在層次一的平行宇宙中的多個哈勃體積中都可以找到。泰馬克做了如下闡述:第一層和第三層的唯一不同就是人的復(fù)體居住在哪裡的差別。
在第一層當中,居住在三次元空間的任何一個地方。在第三層當中,居住在無限次元的與希爾伯特空間(Hilbert Space)內(nèi)的其他量子不同的世界中。同樣,擁有不同物理定數(shù)的全部的層次二的泡沫宇宙在事實上,可以看作是在第三層的平行宇宙中在原發(fā)性的對稱性破裂瞬間所產(chǎn)生的“世界”。
與多世界有關(guān)的觀點包括了理查德·費曼(Richard Phillips Feynman)的複數(shù)歷史(Multiple Histories)解釋及H. Dieter Zeh的多精神解釋(Many-minds interpretation)。
第四層:終極集合。
終極集合假說由泰馬克自身所倡導。可以採用不同的數(shù)學結(jié)構(gòu)進行記述的宇宙被認爲是全部以對等的方式而實際存在的。不可觀測的宇宙的不同的低能量的物理法則並不包括其中。泰馬克倡導如下的觀點。抽象數(shù)學是非常普遍的存在,(從人類的曖昧的語言中分離出來)無論以什麼樣的純粹的語言都可定義的萬物的通用理論(TOE)都脫離不了數(shù)學結(jié)構(gòu)。
比如,包含不同種類的實體(用語言的表述的話)及其關(guān)係(再用語言表述)的TOP不僅被數(shù)學者們稱爲集合論模式,通常也把該種集合論的模式看成是構(gòu)成的形式體系。這就暗示了所有的可以想象的平行宇宙理論在層次四階段可以被記述。因爲層次四的平行宇宙包含了全部的其他的集合,從而成爲了平行宇宙階層的上限。導致了失去考慮層次五的平行宇宙的餘地。
尤爾根·施密特胡貝爾(Jürgen Schmidhuber)提出了“數(shù)學的構(gòu)造的集合”並沒有被明確的定義這一不同意見。他只贊同構(gòu)造性數(shù)學(Constructive mathematics),即通過電腦程序可以進行記述的宇宙表述。
其中,輸出位可以被控制在有限的時間內(nèi),控制時間的本身會因爲庫爾特的極限而受到程序的影響無法做出預(yù)測,但是由於非停止程序的原因,可以被記述的宇宙的表述非常明確的包含其中。另外,他對相對受限的可以進行極快運算的宇宙集合提出了明確的異議。
針對平行宇宙的主要爭論在於,它們很浪費並且很離奇,來依次考慮這兩點。首先,平行宇宙理論很容易被奧卡姆剃刀原理所攻擊,因爲它們假設(shè)了其他宇宙存在,而人們卻永遠觀測不到。爲何自然在本體上如此浪費,並沉溺於這些多到無窮無盡的不同世界,但這一點也可以反過來支持平行宇宙。當人們覺得自然過於浪費時,人們到底是在困惑關(guān)於它浪費的哪一點,顯然不是“空間”,因爲標準的平坦宇宙模型中無限的體積並沒有引起這樣的反對。也不是“物質(zhì)”或“原子”——理由相同,一旦已經(jīng)浪費了無限的東西,誰在乎再浪費多點呢。
所以,這種令人困惑的“浪費”倒不如說是一種簡化,它減少了說明所有這些不可見世界所需的信息量。然而,正如泰馬克詳細討論過的那樣,整個集合往往要比集合中的單個元素簡單得多。例如,一個普通整數(shù)n的算法信息內(nèi)容在 量級上,這就是將它用二進制寫出來所需要的比特數(shù)。然而,所有整數(shù)的集合,1,2,3,…,只需要寥寥幾行計算機程序就能生成,所以整個集合的算法複雜度要遠小於其中某個整數(shù)。
同樣,愛因斯坦引力場方程的全部理想流體解的集合,算法複雜度要遠低於其中某個特解,因爲前者只需要很少幾個方程就能描述,而後者要求在某個超曲面指定大量的初始數(shù)據(jù)。不嚴格地說,當人們把注意力侷限在一個集合中的某個特定元素上時,表觀信息的內(nèi)容增加了,卻失去了將所有元素考慮進來時整個系統(tǒng)內(nèi)在的對稱性和簡單些。在這個意義上,更高層的平行宇宙具有更低的算法複雜度。
從通常宇宙升到第一層平行宇宙,就不再需要指定初始條件,升到第二層,就不需要指定物理常數(shù),到了包含所有數(shù)學結(jié)構(gòu)的第四層平行宇宙,本質(zhì)上就不存在算法複雜度了。只有從青蛙視角,從觀測者的主觀感覺來看,纔有那些信息富餘和複雜性。可以證明,平行宇宙論要比只取一個集合元素作爲物理存在的單個宇宙理論經(jīng)濟得多。
第二個普遍的抱怨是,平行宇宙太離奇了。但這個反對多半來自審美上,而非科學上的考慮,然而正如上面提到的,這個意見只有在亞里士多德的世界觀中才有意義。在柏拉圖模型中,如果鳥的視角和青蛙視角足夠不同,很可能看到的是,觀察者會抱怨正確的TOE如此離奇,而每個跡象都說明這正是人們所處的情形。
人們所感到的離奇也沒有什麼好大驚小怪的,因爲進化只賦予了人們對日常物理的直覺,能夠使人們遠古的祖先生存下來。但由於有了智慧和創(chuàng)造,人們已經(jīng)比只有一般內(nèi)部觀點的青蛙視角稍微多窺見了一些東西,可以確信的是,人們在超出人類原始認知的任何地方到遭遇了奇異現(xiàn)象:高速(鐘慢效應(yīng))、小尺度(量子粒子能同時存在於好幾個地方)、大尺度(黑洞)、低溫(能向上流的液氦)、高溫(碰撞粒子能改變身份),等等。
所以,物理學家大體上已經(jīng)接受了,鳥的視角和青蛙視角是很不相同的。量子場論的一個現(xiàn)代流行觀點是,標準模型也僅僅只是一個有效的理論,是另一個還沒發(fā)現(xiàn)的理論的低能極限,而後者與舒服的經(jīng)典概念相去甚遠(例如,包含十維的弦)。
許多實驗學家已經(jīng)對這麼多“離奇”(但重複性很好)的結(jié)果感到麻木了,他們簡單地接受了“這個世界就是一個比人們原想的世界更離奇”這樣的觀點,然後埋頭繼續(xù)計算。
長久的學習,讓華楓覺得日子變得規(guī)律的同時,更加凸顯出的常態(tài)是無聊感,這種感覺在慢慢消磨他日漸褪去的激情。儘管他也明白有些時候,有些事情隨著時間的推移可受人爲控制的機率變小,但他並不是那種願意輕易放棄的人。
尤其在瞭解了目前的情況之後,在學習了這麼多以前未曾接觸過的東西之後。華楓覺得很多事情也許並沒有想象中那麼複雜,問題的關(guān)鍵在於你願不願意爲之努力,即便希望渺茫,即便成功的概率只有可憐的百分之幾。但只要放棄,必然會迎來百分百的失敗。
此時在另一個地方,一羣人在不慢儀器的大廳裡進行緊張的忙碌測算。
“距離時空坍塌還有多久?”一箇中年男人緊盯著屏幕,頭也不回的詢問助手。
“報告首長,據(jù)不完全統(tǒng)計,如果不算上去維護空間的行動,我們只有兩年左右的準備時間了。”助手謹慎的回答,語氣裡帶著並不十分肯定的情緒。
中年首長點點頭,陷入沉思。