它们隐藏在宇宙深处 ， 它们将撼动我们对于宇宙的认识……我们的世界也许在诞生之初就与一些平行世界有过亲密接触 ， 并留下了至今仍可观察到的痕迹 。 一场目眩神迷的探寻之旅即将展开 。
我们所认知的世界的最终边界在哪里？
太阳系冰冷的外围恐怕远远算不上 ， 它肯定在整个银河系之外 ， 在所有星系之外……或许这个最终边界也只不过把我们的世界和另一个世界分开……
【平行宇宙|平行宇宙真的存在吗？】你被绕晕了？然而 ， 宇宙学家对这个理论却十分重视 。
这些研究宇宙结构的科学家不再认为我们所认知的世界——这个在大爆炸的能量推动下无限膨胀的世界——就是宇宙的全部 。 相反 ， 他们提出 ， 很可能还存在着许多这样的世界——所谓的“泡沫宇宙” ， 而全部“泡沫宇宙”则构成了宇宙的整体 。
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“泡沫宇宙”示意图 ， 宇宙1到宇宙6各自有自己的物理常数 ， 我们的“宇宙”不过是其中的一个“泡沫”而已
什么 ， 夸夸其谈查无实证？你落伍了 ， 宇宙学家认为很快就有希望看见这些外面的世界！这可能吗？我们并不知道世界的边界在哪里 ， 又如何能看到“边界之外”呢？没错 ， 办法真的存在 。
只是在开始这场前往其他世界的探险之前 ， 我们得先熟悉一下理论 。 你将会看到 ， 这个熟悉过程本身就充满刺激……
起初 ， 研究人员引入泡沫宇宙的概念是为了回答一个非常有趣的问题：“宇宙为何存在 ， 为什么不是一片虚无呢？”这似乎更像一个哲学问题 ， 而不是科学问题 。 然而对于物理学家来说 ， 这个问题提的非常合理 。
因为他们的研究越深入 ， 就越觉得奇怪：如果物理常量不是如今这些数据 ， 那么一切组成这个“世界”的元素——恒星、行星 ， 甚至我们自己就都不可能存在 。
这些常量你一定也知道一些 ， 如光速（299792458 米/秒）、电子质量（9.109×10^-31千克） ， 还有粒子物理的基础普朗克常数（6.62606957×10^-34焦·秒） 。 改变任何一个数字试试 ， 哪怕是小数点后非常远的一个数字——哗啦！一切的一切土崩瓦解 。 原子都无法再组构了 ， 更别提我们自己 ， 也别想什么恒星了……
总之 ， 仿佛这些物理常量就是专为我们这个世界存在而设似的 。 看来我们运气好 ， 在宇宙彩票唯一一次开奖时 ， 即137亿年前宇宙大爆炸之时 ， 抽中了大奖！
宇宙彩票的头奖获得者？
显然 ， 这个彩票理论不怎么令人信服 。 但万一有过不止一次“开奖”呢……泡沫宇宙理论就这样进入了科学家的视野 。 或许一些与我们的世界十分相像的世界不断地由时空泡沫——就像水沸腾时浮现的气泡——“孵化”而成……
物理学家说的量子真空并非真的空空如也 。 其实量子真空中充满着微粒 ， 只不过这些微粒处于能量最低的状态 ， 从某种程度上说 ， 是“休眠”的状态 ， 我们看不见也摸不着 ， 除非有一天能量波动将它们唤醒 ， 使它们脱离量子真空 。
每出现一个气泡就代表着一次宇宙大爆炸 。 起初 ， “气泡”只是蕴含着一股庞大的能量 ， 由其特有的一些物理常量所支配 。
如果这些物理常量无法导致形成一个和谐的物理系统 ， 那么“气泡”就会在诞生10^-35秒后消失得无影无踪 ， 回归物理学家所谓的“量子真空”状态 。 相反 ， 如果这些常量正好合适 ， 那么暴胀的程序就会启动 。
暴胀指的是空间的急剧扩张 ， 天体物理学界对其确切机制仍有争议 ， 但有一点可以确定 ， 这种膨胀的幅度是人们闻所未闻的 ， 打个比方 ， 就相当于一枚一元硬币一转眼就扩大到银河的千万倍大小！
追溯到世界诞生之初
我们的世界很可能就是这样伴随着我们熟知的常量诞生的 。 而大爆炸以及与之相关的“零”时刻只跟它本身有关 。
没有必要再问大爆炸以前有什么 ， 答案是：大爆炸以前有其他大爆炸 ， 在其他地方 。 而就在你阅读这几行字的时候 ， 或许半打世界已经通过大爆炸诞生了！
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只不过 ， 谁知道呢 ， 或许它们电子的质量是我们的3倍；一些理论物理学家认为 ， 只有光速才有可能在不同世界中始终保持不变 。
因此 ， 这些“可能”的世界也许与我们的世界大不相同 。 比如 ， 我们可以想象这些世界里只有最基本的微粒 ， 而这些微粒从未能形成原子 。 可以确定的是 ， 这些世界过于“奇怪” ， 以至于永远不可能进入我们的观察范围 ， 这就更凸显出那些试图“看见”它们的宇宙学家功绩卓绝了 。
其实 ， 他们所有的希望都基于一张特别的空间照片——就是在我们头顶上150万千米处 ， “普朗克”空间望远镜一直准备着的照片：这是人类迄今能够获取的这个世界最古老的影像 ， 它带我们穿越回138亿年前！
我们知道 ， 光并不是瞬时到达的 ， 而是以299792458米/秒的速度运动着 。 因此我们看到的世界从来都不是当下时刻的 ， 而有轻微的时差 。 显然 ， 当你看到就在身边发生的一切时 ， 这个时差是微乎其微的 ， 差不多十亿分之一秒 。
然而 ， 当你看月亮的时候 ， 时差就增长到约1秒；至于太阳 ， 你看到的其实是它8分钟前的景象 ， 以此类推 ， 看得越远 ， 追溯的时间就越长 ， 与银河系非常相像的仙女座星系向我们展示的就是它255万年前的样子……
像这样往前追溯 ， 可以一直追溯到什么时候呢 ， 直到宇宙大爆炸吗？不完全是这样 ， 因为我们的世界并非在诞生之初就会发光 ， 虽然光子（组成光线的微粒）已经大量存在 ， 但是这时我们的世界还非常小 ， 密度非常大 ， 光子刚被某个高度活跃的粒子抛出 ， 就立即被其他粒子捕获了！而当空间扩张到足以使这些光子逃逸的时候 ， 大爆炸已经过去了38万年 。
这些从能量和物质的一片混沌中逃逸而出的光子组成了我们世界的第一幅景象——宇宙学家称之为“宇宙微波背景辐射” 。 这幅最原始景象中的蓝点、黄点、红点就源自上述百亿年前的光子 ， 只不过这里是将它们的能量转化为温度来显现的 。
我们如今采集到的光子可谓“无精打采” ， 温度只有-270.7℃左右——不用大惊小怪 ， 这些光子穿越了整个可见的宇宙 ， 消耗能量也很正常 。 而宇宙学家感兴趣的正是它们长途旅行的经历 ， 因为在这漫长的旅途中 ， 这些光子记录下了我们世界的历史……而倘使我们的世界与另一个世界有交集的话 ， 这些光子也必定记录下了两个世界的“碰撞” 。
想象一下 ， 比如说另一个泡沫宇宙在我们世界旁边膨胀了（见下方示意图） ， 一段时间过后 ， 两个“泡泡”必定会相触 。 然而 ， 这两个世界在相遇时很有可能处于不同的温度 ， 因为它们膨胀的过程是完全分开的 ， 这一温差将导致“温度的不连续性” 。
两个世界从量子真空中诞生 ， 在各自的区域膨胀……
它们相遇了！研究人员追踪的正是这一时刻 。
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他们希望在宇宙微波背景辐射中发现两个世界接触的证据 。
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这两个世界相互融合 ， 直到最终合成一个世界 ， 就是我们现在的世界！
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就好比把一杯冷水倒入一杯热水 ， 如果你观察热水杯里的情况 ， 你会看到在冷水与热水接触区域形成一条痕迹——这就是所谓“不连续性” 。
随后这条痕迹逐渐消失 ， 不同温度区域达成平衡 。 相对于我们的世界而言 ， 另一个世界就是一杯冷水或是热水 ， 而这杯冷水（或热水）正是天体物理学家探索宇宙背景辐射时希望找到的东西 。
更确切地说 ， 他们要找的是一个圈 ， 是两个球面交汇的痕迹 。 这个圈可以证明两个世界曾经接触 ， 随后互相融合 ， 温度取得平衡 ， 最终成为同一个世界——我们的世界 。
世界会相互融合……或者分崩离析！
没错 ， 世界有可能兼并融合！
可从另一个角度来说 ， 这很恐怖 。 泡沫宇宙不是不一定拥有相同的物理法则吗？既然如此 ， 世界的融合又怎么可能成功呢？科学家的回答是 ， 如果这种融合存在 ， 那么它必定没有造成巨大的伤害 ， 否则我们就不可能在这里谈论这件事了 。
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不过那些参与合成我们如今这个世界的泡沫宇宙很可能有着非常近似的物理法则 。 而且 ， 既然它们从量子真空中喷发出来的时候 ， 相互之间的距离很近 ， 那么它们的物理特性也可能非常接近 。
相反 ， 如果接触到的是一个遥远的泡沫宇宙 ， 那么两个世界天差地别的物理常量可能会造成爆炸性的结果：物理学家预测 ， 所有物质将在瞬间分崩离析……
不过也别杞人忧天 ， 再重申一遍：如果能证明我们的世界确实曾与另一个世界融合 ， 那么这一融合的过程必定是平缓的 ， 因为我们还活着在谈论这件事儿呢！而且以上纯属理论推测 。
即使我们确实在宇宙背景中观察到了类似接触面的“圈” ， 物理学家也会提出除平行世界之外的其他解释 ， 一一检验并排除这些假设将耗去很多时间 。 但这些付出物有所值 ， 或许我们就将从此抛弃“单一”的宇宙观 ， 转而相信“多元宇宙”！
撰文 Fabrice Nicot
编译 朱琳
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