宇宙為何如此完美,難道我們看到的一切只是假象?

物理 宇宙 霍金 麻省理工學院 英國 宇宙V往事 2018-11-30

宇宙間的萬物,從星系、恆星、行星到生命,都由極微小的粒子組成。這些粒子的大小、質量、相互間結合的力都不相同。根據粒子物理標準模型,整個宇宙的運行規律可以歸結為25個物理常數。科學家早就發現,其中一些物理常數對於生命的孕育來說,似乎過於完美,完美的令人感到詫異。

宇宙為何如此完美,難道我們看到的一切只是假象?

例如,中子的質量恰好是質子的1.00137841870倍,這使得奇點大爆炸發生後的幾分鐘內,中子衰變為質子、電子和中微子,且中子和質子數之比恰好為1:7,最終才誕生一個氫含量最多的宇宙。如果中子和質子的質量比稍有不同,我們所處的宇宙都將有天壤之別:要麼氦的丰度過高,使恆星過快的耗盡所有能量,生命還來不僅演化就凋零殆盡;要麼導致質子衰變為中子,整個宇宙成為一片沒有原子的死寂之地。

宇宙為何如此完美,難道我們看到的一切只是假象?

英國皇家學會前會長,宇宙學家馬丁·里斯教授指出了6個對生命演化至關重要的宇宙常數,包括質子對重力與電磁強度之比,從氫到氦的核聚變量度,宇宙重力和膨脹能量的相對性(密度常數),暗能量密度與宇宙臨界能量密度之比(宇宙常數),使星系擴散的重力能和其質量之比,以及時空維度等。已故著名物理學家史蒂芬·霍金也說過,“我們所處宇宙的基本物理常數似乎經過刻意地調整,使生命的演化成為可能。”

宇宙為何如此完美,難道我們看到的一切只是假象?

難道宇宙的誕生,生命的孕育真是人為設定的結果嗎?

有的科學家持不同意見,認為只有具備這些物理常數的宇宙才能孕育生命,使得人類有機會思索宇宙和生命起源的奧祕。而不具備這些常數的宇宙生命也無法產生,自然沒有人在那裡思考這些問題——這被稱為“倖存者偏差”。

歐洲核子中心的物理學家托馬斯·赫託格也持相似觀點,他提出奇點大爆炸的初始狀態是許多可能條件的疊加態,其中只有一小部分能促成今天的宇宙形態。科學家之所以能發現這些宇宙常數是因為我們所在的宇宙“選擇”了唯一的演化路徑。

宇宙為何如此完美,難道我們看到的一切只是假象?

宇宙學家艾倫·古斯的看法更為匪夷所思,他認為整個宇宙都是未來人類為了緬懷祖先而設計的一段模擬程序。因為宇宙雖大,但畢竟有壽命和光速限制,如果模擬宇宙的電腦性能強大,就能使一切看起來毫無破綻。麻省理工學院的科學家甚至計算出可觀測宇宙自誕生以來所處理的信息總量為10^122。

宇宙為何如此完美,難道我們看到的一切只是假象?

英國科普作家約翰·格里賓則認為,居住在多重宇宙中的高等級文明才是我們所在宇宙的“總設計師”,正是他們觸發了奇點大爆炸,而製造這個宇宙或許是某種未知的試驗。

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