逍遥学能 2017-01-09 21:23
核心提示：很多理论指出，空间的不同部分处于不断的暴涨之中，不断产生新的宇宙，因此我们所生活的宇宙仅仅是存在于数量不断扩充的宇宙之海中的一个孤岛
很多理论指出，空间的不同部分处于不断的暴涨之中，不断产生新的宇宙，因此我们所生活的宇宙仅仅是存在于数量不断扩充的宇宙之海中的一个孤岛
导读：时间是否会终结？英国著名科学杂志《新科学家》近日撰文对这一问题进行了探讨，文章称，根据一个科学小组的研究，在多重宇宙中时间不会终止。以下为文章全文：
赌徒们在考虑下注时可没什么心思去思考时间终结的问题。不过就在一年之前，宇宙学家们指出他们或许应该考虑一下这个问题。而今年，这种看法或许又要发生改变，因为另一个研究小组指出，时间并不会终止。
读者或许会看的一头雾水，这一切还得从一个思想实验说起。想象在美国拉斯维加斯的一座赌场，你手里有一枚硬币。现在你可以抛起这枚硬币但是不允许你看它落地的结果。当硬币落地的一刹那你会被催眠，进入深度睡眠。如果这枚硬币正面朝上，那么庄家会在1分钟后叫醒你，而如果是反面朝上，那么庄家会在1小时后叫醒你。当你醒来时，你完全不知道自己究竟睡了多久。
这时候你看见庄家对着你微笑：你想不想打赌，猜猜硬币是正面还是反面？你想了一下，认为硬币落地的正反面朝上概率应当是相等的，50/50，于是你随便猜了一个：反面。但是你不知道的是，庄家对你拥有天然的优势，因为他考虑到了一个你无论如何也考虑不到的问题：我们生活在一个多重宇宙之中。
在很多最广为接受的宇宙学理论中都出现了多重宇宙的想法，其中包括最有名的暴涨理论。该理论指出，空间的不同部分处于不断的暴涨之中，不断产生新的宇宙，因此我们所生活的宇宙仅仅是存在于数量不断扩充的宇宙之海中的一个孤岛。
在一个无限的多重宇宙中，任何可能发生的事情都将发生，并将发生无数次。这就产生了一个让宇宙学家们非常头疼的问题，因为他们正试图借助概率论和统计学来对事件进行估算和预测，如估算造成我们宇宙加速膨胀的暗能量的大小。但是如果每一件事情发生的概率都是无穷大的话，我们如何还能说一件事情发生的概率要比另一件事情高呢？
物理学家们提出了一种方法来对付这种困境，那就是在时间轴上划出一道线，圈出一个有限的时间段，对这一时刻之前发生的事件总数进行统计分析，如硬币的正面和反面，并以此作为统计样本进行各种逼近运算。
着看起来挺靠谱，但是当这种方法运用到前面提到的赌场实验中时，一个奇怪的问题出现了：不论你在哪里划出时间线，你总会划过赌博者的沉睡时间段。这样的后果就是在这一时刻之前你会发现赌博者似乎从未醒来。而赌博者沉睡的时间越长，就越有可能会被这道分割线划过。因此反过来说，就是如果你确实醒过来了，那么更有可能的是你刚刚沉睡了一段较短的时间，也就是说，硬币是正面朝上的情况。因此即便是表面上看起来非常公平的50/50概率打赌，如果你真的醒了过来的话，那么它正面朝上的概率其实更大。
“这个思想实验乍看起来会让人觉得有点脑袋混乱，但是它的本质就是说，概率会突然之间发生变化，没有任何理由。”麻省理工学院的阿兰?古斯(AlanGuth)说。两年前，正是他和来自斯坦福大学的维塔利?凡楚林(VitalyVanchurin)一起提出了这项思想实验。
去年，加州大学伯克利分校的拉尔夫?波索(RaphaelBousso)和他的同事们设计了一种针对这一思想实验的解释方法，不过听上去也非常让人头脑混乱。他们表示概率之所以会出现改变，可以视作是时间再分割线附近终止了。这就是为什么当你醒来时当初的50/50概率情形已经不再存在了。
当你醒来时，你有了新的信息：你知道时间并未终止。这就意味着你更有可能只睡了1分钟而不是1小时。毕竟，时间可以在任何一分钟终结，而1小时内还有另外59分钟可能会终结，因此正面胜出。
这种认为时间必须在分割线附近被终结才能解释这一实验的理论给古斯和凡楚林很大的困扰。经过1年的思考，现在他们终于发展出了一套数学方法来拯救“时间”这一第四维度。
他们的方法的核心在于你不需要接收任何新的信息。那么在这种情况下当你醒来时，该如何解释概率不再是50/50的诡异局面呢？在一个不断增长的多重宇宙中，新一代大的宇宙总是要比旧有的宇宙大，数量也更多。当你醒来时，你要么存在于一个已经过去1分钟(即正面朝上)的宇宙中，或者存在于一个已经过去1小时(反面朝上)的宇宙中。古斯说：“这项实验对于你所在宇宙的年龄设置了59分钟的不确定性，而你应该把赌注押在年轻的宇宙身上。”
但是波索可不认为这样做就安全了。他说：“自然界总是会表现得非常疯狂，只要看看自然界的本质离我们的常识有多远就可见一斑。从这一角度来看，时间终结的理论虽然看上去确实非常疯狂，但是这确实是最简单的一种解释。”不过，抛开一切，不管时间是否会出现终结，从这场辩论中赌徒们可以学到一个道理，那就是下次去拉斯维加斯赌硬币时一定要押正面朝上。