平行空間理論

摘要：本篇論文的主要研究方向為宇宙空間的平行性以及多重性，對當(dāng)下的幾種基本的理論的總結(jié)，作者通過愛因斯坦相對論以及霍金平行宇宙理論在本文提出了一種新的空間模型，以供廣大學(xué)者的研究考究，此模型不但部分契合了當(dāng)下的幾種理論，而且還在時間與空間上有著新的見解。

關(guān)鍵詞：天體物理070401;平行空間模型;模擬法;理論物理

中圖分類號：160.4099 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

當(dāng)下對平行宇宙和平行空間的研究與描述不在少數(shù)，包括當(dāng)前的“祖母悖論”，愛因斯坦相對論中提及的時間與空間的聯(lián)系，以及被稱為“平行宇宙”概念的霍金的“平行空間理論”甚至是最早的圣經(jīng)中的所羅門的言論和希臘的神話傳說。但是這些理論總歸是理論，需要有一個適應(yīng)其的物理模型。本篇論文對前人的理論進(jìn)行合理的分析，并帶入了新的理論，并建立此模型，如若此模型的建立是成功的，將會促進(jìn)空間天體學(xué)的發(fā)展。

1休·艾弗雷特三世提出的宇宙分裂

他用量子的理論來解釋了看宇宙的多重性，他假設(shè)所有孤立系統(tǒng)的演化都遵循薛定諤方程，波函數(shù)不會崩坍，而量子的測量卻只能得到一種結(jié)果，也就是說，處于疊加態(tài).艾弗雷特認(rèn)為測量儀器與被測系統(tǒng)的狀態(tài)之間有某種關(guān)聯(lián)，稱之為相對態(tài)。艾弗雷特語出驚人的表示，測量帶來的不是坍縮，而是分裂的宇宙。

宇宙從誕生以來，已經(jīng)進(jìn)行了無數(shù)次的分裂，他說宇宙像一個阿米巴變形蟲，當(dāng)電子通過雙縫后，這個蟲子自我裂變，繁殖成為兩個幾乎一模一樣的變形蟲。唯一的不同是，一只蟲子記得電子從左而過，另一只蟲子記得電子從右而過。這樣一來，薛定諤的貓再也不必為死活問題困擾，宇宙分裂成了兩個，一個有活貓，一個有死貓。

2愛因斯坦相對論的分析

著名的“祖母悖論”就是建立在愛因斯坦相對論的基礎(chǔ)上的，首先來解釋一下“祖母悖論”：如果我們通過時空隧道回到了過去，遇見了我們的祖母，而我們又不幸的害死了祖母，那么既然祖母在年輕的時候就死了，未來的我又從哪里來？既然沒有了我，我又怎么會回到過去害死祖母？這樣便產(chǎn)生了一個悖論。

愛因斯坦的第二種相對性理論，該理論認(rèn)為引力是由空間——時間幾何（也就是，不僅考慮空間中的點之間，而是考慮在空間和時間中的點之間距離的幾何）的畸變引起的，因而引力場影響時間和距離的測量。即在廣義相對論中我們認(rèn)為我們的宇宙是平行相通的，我們可以通過蟲洞來穿越時空以達(dá)到回到過去的目的，產(chǎn)生了上述的悖論;而在狹義相對論里提出兩條基本原理：（1）光速不變原理：即在任何慣性系中，真空中光速c都相同，與光源及觀察者的運(yùn)動狀況無關(guān)。（2）狹義相對性原理是指物理學(xué)的基本定律乃至自然規(guī)律，對所有慣性參考系來說都相同。在光速確定的情況下，所有的運(yùn)動和時間便會與之相對應(yīng)，所以時間也便有了一定的相對性。

在愛因斯坦的理論中，時空是構(gòu)成宇宙的元素，而在引力的作用下產(chǎn)生時間與空間的扭曲，扭曲的程度取決于引力的大小，進(jìn)而形成平行空間，可以說幾個平行空間存在著一定的聯(lián)系，但是又不相同。

3霍金“平行空間理論”分析

說是霍金的“平行空間理論”，但也只是霍金提出的一個問題，如下：

是否有另一個你正在閱讀和本文完全一樣的一篇文章？那個家伙并非你自己，卻生活在一個有著云霧繚繞的高山、一望無際的原野、喧囂嘈雜的城市，和其它7顆行星一同圍繞一顆恒星旋轉(zhuǎn)，并且也叫做“地球”的行星上？他（她）一生的經(jīng)歷和你每秒鐘都相同.然而也許她此刻正準(zhǔn)備放下這篇文章而你卻打算看下去.這種“分身”的想法聽起來奇怪而又難以置信，但似乎我們不得不接受它，因為它已為各種天文觀測的結(jié)果所支持.如今最流行同時也最簡單的宇宙模型指出，離我們大約10^（10^28）米外之處存在一個和我們的銀河一模一樣的星系，而那其中正有個一模一樣的你。雖然這距離大得超乎人們的想象，卻毫不影響你的“分身”存在的真實性。該想法最初起源于很簡單的“自然可能性”而非現(xiàn)代物理所假設(shè)：宇宙在尺寸上無限大（或者至少足夠大），并且象天文觀測指出的那樣--均勻的分布著物質(zhì)。既然如此，按照統(tǒng)計學(xué)規(guī)律便可以斷定，所有的事件（無論多么相似或者相同）都會發(fā)生無數(shù)次：會有無數(shù)個孕育人類的星球，它們之中會有和你一模一樣的人--一模一樣的長相、名字、記憶甚至和你一模一樣的動作、選擇--這樣的人還不止一個，確切的說，是無窮多個。最新的宇宙學(xué)觀測表明，平行宇宙的概念并非一種比喻，空間似乎是無限的。如果真是這樣，一切可能會發(fā)生的事情必然會發(fā)生，不管這些事有多荒唐。在比我們天文觀測能力企及范圍遠(yuǎn)得多的地方，有和我們一模一樣的宇宙。天文學(xué)家甚至計算出它們距地球的平均距離.你很可能永遠(yuǎn)見不到你的“影子”們，但科學(xué)告訴我們：他們是存在的.你能觀測到的最遠(yuǎn)距離也就是自大爆炸以來光所行進(jìn)的最遠(yuǎn)距離：大約140億光年，即4X10^26米--定義了我們可觀測視界的大小，或者簡單地說，宇宙的大小，又叫做哈勃體積。同樣的，另一個你所在的宇宙也是個同樣大小的球體。以上便是對“平行宇宙”最直觀的解釋。每個宇宙都是更大的“多重宇宙”的一小部分。

也就是霍金提出的“多元宇宙”理論，可是說當(dāng)今存在的宇宙是無數(shù)個宇宙的集合體，霍金認(rèn)為多元宇宙是宇宙的膨脹引起的，而宇宙的膨脹是由不斷的宇宙大爆炸而引起的，在宇宙產(chǎn)生后的很短的時間內(nèi)，時空迅速的膨脹。這一過程中，微小量子漲落擴(kuò)展成了如今我們所觀察到的宇宙大尺度特征，而這一特征也反過來成為驗證這一理論正確性的證據(jù)，這一理論又被稱為“宇宙永恒膨脹理論”。

而霍金也提到：在這個過程中，宇宙發(fā)生的爆炸并不是一次，而是有諸多的 大爆炸才形成的如今的宇宙，而每次爆炸都會形成一個不同的宇宙。

4平行空間（宇宙）模型

4.1時間與空間的方向

首先，追溯到宇宙的起源，當(dāng)今的大部分理論都是支持“宇宙大爆炸”的，也就是：

宇宙是由大約137億年前發(fā)生的一次大爆炸形成的。宇宙內(nèi)的所存物質(zhì)和能量都聚集到了一起，并濃縮成很小的體積，溫度極高，密度極大，瞬間產(chǎn)生巨大壓力，之后發(fā)生了大爆炸，這次大爆炸的反應(yīng)原理被物理學(xué)家們稱為量子物理。大爆炸使物質(zhì)四散出去，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應(yīng)下降，后來相繼出現(xiàn)在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。

我們假設(shè)在宇宙的產(chǎn)生之前是沒有時間的概念的，那么也就是在那個蘊(yùn)含著整個宇宙能量的“奇點”爆炸的同時，產(chǎn)生了時間與空間的概念。

以空間的一個點向周圍無限的延伸這就是時間軸，也就是這個空間會隨著時間延伸無限的擴(kuò)大。所以這平面時間軸所聚集的點即為當(dāng)前所定義的“奇點”，也就是整個宇宙的聚集點。也就是時間前進(jìn)的方向就是宇宙膨脹的方向，印證了霍金在《宇宙簡史》中提到的熱力學(xué)時間箭頭與理論時間的箭頭方向是一致的。

4.2平行空間的形成

而在此過程中，由于巨大的引力效應(yīng)使得空間被扭曲，也就是在時間的延續(xù)的同時由于外界因素，如巨大的引力波動的作用使得空間發(fā)生了扭曲，我們假設(shè)開始宇宙中心的大爆炸產(chǎn)生了一個空間，所以在時間的延續(xù)的過程中，發(fā)生了空間的扭曲如圖：

也就是這時，一個空間由于被扭曲而產(chǎn)生了兩個相互平行的空間，這兩個空間可以說是一個時間點的分支，既相同，同樣也不相同，但是二者在某種程度上存在著相同的關(guān)系，也就是空間之間的碰撞，同時也可以可理解為負(fù)能量的聚集，密度增加，形成了蟲洞，影響了兩個空間。

而這只是一部分的假設(shè)，畢竟根據(jù)愛因斯坦的相對論以及當(dāng)今的宇宙大爆炸學(xué)說，當(dāng)宇宙爆炸時，引力也是最大的時候，不止會產(chǎn)生一個空間，也就是，在這一瞬間，有無數(shù)個空間在同一個起點處向著四面八方沿著各自的時間軸來發(fā)展，之后，每個空間在引力的作用下還有可能產(chǎn)生空間的扭曲，從而產(chǎn)生多個空間。

所以就目前的世界而言，我們只是處于其中的一個空間，而與我們平行的空間還有若干個

4.3平行空間之間的聯(lián)系

這是三個比較簡單理想的平行空間，由一個空間在某一個時間點分開形成的結(jié)果，這三個平面會隨著時間的推移不斷的波動，沿著時間線向前移動（不斷地膨脹），這就是整體的空間結(jié)構(gòu)，一個假想平面，而我們處于其中的一個空間，同樣周圍會有與兩個空間相鄰，隨著時間的推移，每個空間按照其空間發(fā)生的情況進(jìn)行不規(guī)則的波動，這種波動是由這個空間發(fā)生的情況所決定的，在某一時間的波動情況是確定的，除非用外界的因素來干擾，而這里就會出現(xiàn)“祖母悖論”的問題，而這里要考慮這樣的一個問題：到底是誰殺了誰的祖母呢？

在愛因斯坦的相對論中，我們知道時間旅行是可行的，但是條件是十分的苛刻的，首先達(dá)到光速就是一件不可能事件，根據(jù)愛因斯坦的著名的方程：E=mcˇ2.可以知道，物體的速度越趨于光速其的質(zhì)量是越趨于無窮大的，所以在這種層面上就是不可能的。在一個時空進(jìn)行的時間旅行是十分困難的，所以出現(xiàn)了平行的空間，我們穿越到的時空并不是自己之前的時空，而是與我們平行的時空，所以我們殺死的可以說是祖母，但是也可以說不是我們的祖母，因為存在著我們殺死另一個時空的祖母的關(guān)系，所以那個時空本來就不會存在我們，所以這樣來說，我們所殺掉的并不是我們真正的祖母，所以并不影響我們本來的存在，因為兩個時空的波動本來就存在這不同，還有我們是來自另外的一個時空，但是由于這種不確定情況的發(fā)生，導(dǎo)致這個空間的這個時間點的波動發(fā)生了變化，這種不確定的情況就是：1.我們穿越到另一個時空，負(fù)能量的聚集產(chǎn)生的影響;2.我們殺掉了另一個時空的人，有很微小的影響。這樣“祖母悖論”就可以得到合理的解釋。

在這里我進(jìn)行了一個猜想，當(dāng)平行空間之間產(chǎn)生了接觸，而這就很有可能產(chǎn)生我們所理解的超自然現(xiàn)象，所謂超自然現(xiàn)象就是不能用這個空間的理論解釋的情況罷了，所以在某種程度上，每個空間是與相鄰的空間相連接的，但是在每個空間都有相應(yīng)的波動頻率，也就是這個空間的人是看不到其他空間的人的，所以可能均處同一個宇宙但是卻是不同的空間，有著不同的物種和文明。

4.3與Dr.Shiteating和愛因斯坦關(guān)于“靈魂”的聯(lián)系

根據(jù)一個來自哈佛醫(yī)學(xué)院的教授，這個教授叫Dr.Shiteating，這個人通過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代人身上的基因，大約每150年會和前面的人發(fā)生重疊，且重疊的概率為99%，這很有可能是傳統(tǒng)意義上的輪回轉(zhuǎn)生。根據(jù)愛因斯坦的相對論，人是有靈魂的，而靈魂的載體就是腦電波，當(dāng)人死后，腦電波會傳播到其他地方，最后通過外力重新占據(jù)一個人的身體，由此指揮他的行為與思想。

如果人死后的腦電波通過某種途徑到達(dá)了另外的一個空間，在另外的空間里重新占據(jù)一個嬰兒的身體，但是由于嬰兒的大腦還未發(fā)育完全，使得只有部分的腦電波被保留下來，大部分為他的基因的形成，丟失了記憶。而在這個新的空間里他的腦電波還不適應(yīng)這個空間特有的頻率，仍然保留著部分原來空間的頻率，所以這有可能會看到其他空間的人或物，可能這便印證了小孩能看到大人看不到的東西的民間傳言，隨著小孩子的長大，他的腦電波逐漸與這個空間頻率相等，也就看不到其他空間的東西了。

5結(jié)束語

當(dāng)前的科學(xué)界在這方面的研究一直處于猜想的階段，我想提出這個觀點，等待以后通過實驗的證實，從而促進(jìn)科學(xué)界在這方面的發(fā)展，探索這個我們還不了解的世界，以解決當(dāng)前不能解決的疑問。

參考文獻(xiàn)：

[1] 阿爾伯特·愛因斯坦.相對論[M].

[2] 史蒂芬·霍金.時間簡史[M].

[3] 史蒂芬·霍金.宇宙簡史[M].

[4] 馬克斯·鐵馬克.科學(xué)美國人 [J].2003.5

作者簡介：

張永欣（2000.10-），滿，男，河北省承德市承德縣，本科，學(xué)生，研究方向：力學(xué)、天文學(xué)

（作者單位：南京理工大學(xué)）