什么是平行宇宙，本文主要内容关键词为：宇宙论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
统计一下全班同学的生日，你很可能会发现至少有两个人的生日是同一天。猜一下，一个班级需要有多少同学，才有50%的概率发生这样的情况呢？数学计算的结果可能要比你的直觉小得多：23人。也就是说，只要一个班级的人数超过23人，生日撞车的机会就会超过扔硬币时正面朝上的机会。如果一个班级有60个人，生日撞车的概率就会高达99%。还等什么呢？马上走到隔壁班向大家宣告这个“重大发现”，体验一下当科学预言家的乐趣吧。
只要可能性是有限的，任何东西都会遭遇“生日撞车”的问题。两个人的生日可能一样，身高体重可能一样，名字可能一样，衣橱里的衣服可能一样……如果两个人身上从DNA到行为举止都完全一样，他们就可以看做是对方的副本。推而广之，只要宇宙中的星星足够多，其中也可能会存在一个地球的副本、太阳的副本，甚至整个宇宙都会有一个副本。这就是我们耳熟能详的、常在科幻作品中提及的“平行宇宙”。
你和你的小伙伴们是不是都惊呆了，对这个副本的想法感到不可思议？其实，宇宙中充斥着副本。想象一下，你每天都会喝下无数个水分子，从来没有人关注这一个水分子跟另一个水分子有什么不同。事实上，除了位置、速度、能量等外部状态不同之外，绝大部分水分子都是彼此的副本。它们大多包含两个一模一样的氢原子和一个氧原子，而所有的原子都由一模一样的中子、质子和电子等更微小的粒子构成。如果你将这些微粒按照水分子的结构排列组合一番，它们就构成水的副本。如果将它们按照某个人的结构排列组合一番，它们就构成那个人的副本。如果将它们按照我们宇宙的结构排列组合一番，那我们就有了宇宙的副本。
这样一个“宇宙的副本”会存在于哪里呢？答案是：在我们的宇宙之外。可是等等，我们的宇宙难道不是无穷大的吗？难道宇宙之外还有别的宇宙？
要回答这样的问题，就有必要先来说说“宇宙”这个词是什么意思。先秦杂家著作《尸子》中说“四方上下曰宇，古往今来曰宙”，而英文universe来源于拉丁文，它们的本意都是“所有的一切”。不过，科学家可没那么大的野心，他们口中常常念叨的宇宙，只表示我们能观测到的一切。
别忘了，我们的宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。在这样一段漫长但有限的岁月里，宇宙中速度最快的光也只能传播一段有限的距离。考虑到宇宙空间膨胀的速度，这段距离大约是460亿光年。
可能有细心的同学会问，光年是指光行走一年的距离，那么在138亿年的时间里，光怎么可能走过460亿光年呢？其实不难理解。设想你正走在商场的扶手电梯上，你朝上走了半层楼的高度，电梯上升了半层楼的高度，最后的结果就是你运动了一层楼的高度。所以在膨胀的宇宙中，光仅用138亿年就传播了460亿光年的距离。
所以，我们能够观测到的范围是有限的，它大概是一个半径为460亿光年的球形区域。在这个范围之外，无论哪里发生什么，都对现在的我们没有任何影响。我们所能看到的这个有限的区域，就是“我们的宇宙”。
假如你在地球的南、北极之间拉一条专用光纤通道，在最理想的情况下网络的延迟也会有几十毫秒。同理，地球和太阳之间的互联网至少要延迟8分钟。假如你和朋友在银河系的两端联网聊QQ，你问他“在吗”，等你收到他的一句“在”，至少已经过去了20万年。要是有人从现在起在460亿光年之外给你发消息，那么你需要等待的时间会比整个宇宙的历史还要长——实际上，他根本不可能知道你的存在，你和他也根本不可能发生因果联系。
那么，“我们的宇宙”是不是独此一家、别无分店呢？在460亿光年之外，还会有多少空间可以存在呢？这一切都要归结到宇宙空间的形状上。天文学家通过大量天文观测发现，宇宙中的物质大体上是均匀分布的。假如我们拿一把“宇宙无敌超级西瓜刀”，把我们的宇宙横着切500刀，竖着切500刀，再侧着切500刀，最后你会发现，这样切出来的诸多“小块”，每一块的质量都是差不多的。
这说明什么呢？物质均匀分布的空间，其形状一共有三种可能：要么像球面一样弯曲，要么像马鞍面一样弯曲，要么像桌面一样不弯曲，是完全平坦的。请注意，我们生活在三维空间里，很容易在二维的球面之外观察它是否弯曲。但假如三维空间本身发生了弯曲，我们有什么办法在空间内部知道它的弯曲程度呢？几何老师告诉我们，测一测三角形的内角和就OK啦。
拿一个地球仪，将上面相距很远的三个地点用沿着地球表面尽可能“直”的线连接起来，算算这个“三角形”的内角和有多大。
在平坦的空间中，三角形的内角和必然是180度。而在类似于球面或马鞍面的弯曲空间中，三角形的内角和会大于或小于180度。如果宇宙的空间像球面那样弯曲，就会在某个遥远的地方闭合起来，画出一个有限的范围。如果宇宙的空间像一个无限延伸的桌面那样平坦，或者像无限延伸的马鞍面那样弯曲，宇宙就可能是无穷无尽的。
科学家正是用这样的方法，以地球为一个顶点，又在非常非常遥远的宇宙深处找到两个顶点，画出一个三角形，通过观测与计算，结果表明其内角和非常接近180度。这也就是说，宇宙相当平坦，在460亿光年之外，空间仍然继续延伸。整个宇宙可能是非常大的，甚至可能是无限大的。
综合以上的事实，我们不难推断，“我们的宇宙”，这个半径为460亿光年的空间区域，只是整个宇宙中很小的一个部分，在此之外很可能存在着许多相似大小的独立的空间区域。想象一条完全由碎布块缝制的无限大的被单，我们就生活在其中一块碎布中，除此之外的每一块碎布都可以看作一个独立的宇宙。
可以想见，缝在这条“被单”上的“碎布”们是各式各样的，但是我们已经知道，构成宇宙万物的基本粒子数目是有限的，基本粒子的排列组合方式也是有限的，那么只要这条“被单”足够大，“碎布”的数量足够多，就可能存在两块完全一样的“碎布”。如果宇宙真的无边无际，那么在遥远的角落，必然有无数地方跟我们所见到的这部分空间（“我们的宇宙”）一模一样，那里有另一个太阳，另一个地球，甚至另一个你！
兴奋吗？想亲眼见一见那个“你的副本”吗？对不起，我们与这些可能的副本空间之间的距离，比460亿光年更加遥远。据估算，我们要从地球走出
（1后面
个0）米，才有50%的几率见到一个与我们完全相同的区域。因此，“穿越”都是浮云，那些副本空间之间不可能存在互动——而这就是“平行”一词的含义：它们就像一组平行线，没有交集。