宇宙是偶然的

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宇宙是偶然的

宇宙在根本上运行在偶然性之上。不论是物理学规律,物质的产生与分布,还是我们所处的宇宙本身,万事万物的多样性,都是偶然性的产物。

宇宙运作在偶然性之上。

例如,量子力学揭示了微观世界中粒子位置和运动速度的不确定性,海森堡测不准原理表明,我们不能同时准确地知道一个粒子的位置和动量。又比如,混沌理论揭示了非线性系统中微小的初始条件差异会导致巨大的结果差异,这就是蝴蝶效应。再比如,生命的起源和进化是由多种因素影响的过程,包括化学反应、环境变化、自然选择、基因突变、种间交流等,这些过程少不了偶然性的介入。

但是,只有从物理学的基本概念下手,才能导出偶然性的根本存在。

让我们从现代物理学的核心思想 — 对称性,开始说起。

对称性

对称性 是指,系统从一个状态变换到另一个状态,如果这两个状态等价,则说系统对这一变换是对称的。

比如,如果一个物体从位置 A 移动到了移动到了位置 B,或者我们将物体随意旋转,如果移动和旋转后的物体还是受到相同的物理规律的支配,则表示物理规律相对于空间旋转和位移是完全对称的。

同样,如果今天我们验证了三角形的内角之和为 180 度,明天我们发现这个结论还是不变,这说明几何规律是相对于时间对称的。

对称性是自然界混乱外表下潜藏的核心秘密。

才华横溢的女性数学家 诺特 证明,物理学的根本规律和对称性有直接关系。自然界中每一种规范对称性都决定了一项物理守恒量,比如:

  • 电荷守恒体现出物理规律不会因为电荷变号而发生改变。

  • 能量守恒体现出物理规律不会随着时间的平移而发生改变。

  • 动量守恒体现出物理规律不会随着空间的平移而发生改变。

  • 角动量守恒体现出物理规律不会随着系统的转动而发生改变。

我们先就电荷守恒来讨论一下对称性。我们常常说粒子“带正电”或者“带负电”,这是随意的。我们可以把宇宙中所有带正电的粒子换成带负电的粒子,再把带负电的粒子换成带正电的粒子,宇宙不会发生任何改变。

由于上述对称性,才有了电荷守恒定律:

在任何过程中,正电荷或者负电荷都不会单独自发产生, 正负电荷必须成对同时产生。

比如,乌云密布的天空电闪雷鸣时,为什么会有闪电?是因为如果在乌云上产生了负电荷,则地面上必然产生等量的正电荷,它们之间的电压达到一层程度,就会沿着电阻最小的区域形成电流放电。

在数学中,如果某个量给平面上的每一点赋予一定的规则,那么这个量就称作 “函数”。同理,在物理学中,如果某个函数在现实空间的每个点都有定义,那么这个函数就称作 “”。

空间中的任意局部区域都可以根据一定条件,发生电荷的改变。我们可以自己定义一个场来描述局部电荷如何去改变,这个场即为电磁场。

但是在自然界中,想要我们定义的电磁场真的可行,它必须还满足一个约定条件。也就是说,它的定义必须满足:在局部区域电荷改变时,整体电荷守恒等等规律不变。这个要求,在数学上就等价于要求电磁场必须符合麦克斯韦方程组,这称之为 规范对称性

规范对称性,是所有对称性中最重要的。

目前已知的每一个描述宇宙基本尺度的理论,都具有某种规范对称性,物理定律受制于这些对称性,比如广义相对论。

爱因斯坦指出,当我们描述周遭的空间时,我们可以随意地选择局域参考系,引力场会告诉我们从一个点到另一个点,引力该如何连续变化。这些变化取决于该处空间的曲率。而空间的曲率又由空间内物质的能量总和来决定。引力场和物质能量之间的耦合关系,由一组不变量决定,比如光速和引力常数等等。它们不随参考系的改变而改变,它们就是在广义相对论中需要遵守的规范。

所以,对称性会告诉我们,在宇宙的不同部分之间,到底有着怎样的关联和约定。对称性也会告诉我们,存在一些特殊的量,它们在各种变换之后保持不变,比如电荷、光速、普朗克常数、万有引力常数等等。

电荷之类的物理量由于其对称性,在数学方程中还可以具有相反的符号,因而可以精确地相互抵消。这样,我们就不难理解,在量子电动力学方程中存在很多讨厌的无穷大项,但是在对称性的帮助下,这些无穷大项要么在相互抵消,要么蜕变为实际可测的物理量。

量子电动力学的计算精度可以达到小数点后十位,是目前最为成功的科学理论,没有对称性,不可能有这个结果。

从爱因斯坦开始,物理学家总在试图突破现有的四大基本作用力框架,构建大一统理论。目前来看,这些尝试都构筑于规范对称性之上。

四大作用力中的强相互作用力,和已经通过电弱理论而统一的电磁力和弱相互作用力,之间是什么关系?有的物理学家猜想它们的差别在于本宇宙在不同的能量等级和空间等级上发生了对称性破缺。这是当前最前沿的研究,尚无定论。

对称性破缺

当然,有了对称性,就可能有这种对称性的破缺。对称性破缺并不是没有对称性,而是由完美对称状态下降为对称性较低的亚稳定状态。

宇宙中的很多现象由对称性破缺引起的,大到质量的产生、电磁力和弱相互作用力的形成,小到物质的结晶和纹理、各种分子结构等等。

关于对称性破缺的研究带来了一大批诺贝尔奖。

杨振宁和李政道因发现弱相互作用中宇称不守恒而获得了 1957 诺贝尔物理奖获,克罗宁与菲奇因发现电荷共轭宇称不守恒而获得 1980 年诺贝尔物理奖,南部阳一郎因在亚原子物理中发现了自发对称性破缺机制而获得了 2008 年诺贝尔物理奖,小林诚与益川敏英因发现了电荷宇称对称性破缺而获得 2008 年诺贝尔物理奖。

杨振宁和李政道的发现,通俗地说,就是弱相互作用就能区分左和右,镜中世界的弱相互作用和真实世界的弱相互作用就会不同。套用物理学家泡利的话,大自然确实是个略微的左撇子。

弱相互作用之所以弱的原因在于一个巧合。在本宇宙中,弱相互作用原有的规范对称性发生了破缺,传递弱作用力的介质粒子从中获得了“很大质量”,因此相对于以无质量的光子为介质的电磁力,弱相互作用成了一个短程力。一旦距离超过了质子或中子的尺度,弱相互作用就会消耗殆尽,这也解释了为何中子衰变如此之慢。如果中子衰变不这么慢,也就没有以其为主要质量的你我这些物质了。

上面这些诺贝尔奖级别的例子表明,本宇宙存在多个对称性破缺,它们决定了本宇宙的基本特性。

偶然性

宇宙在大爆炸时由于自发对称性破缺导致的相变,系统的基态不再具有原来的对称性,而是随机选择了一个对称性较低的状态。

只要宇宙的温度从大爆炸开始时不断降低,对称性破缺就必然会发生。但是破缺后宇宙的所处的状态本身,是具有偶然性的。

暴涨理论认为宇宙在大爆炸时的相变是由一个称为“暴涨场”的标量场驱动的,这个场具有类似于墨西哥草帽的势能分布。当场的值从顶点滚落到低点时,会发生自发对称性破缺,并且产生指数级的空间膨胀。这种理论可以解释宇宙的平坦性、同质性和宇宙微波背景辐射的微小涨落。

下图就是暴涨场的势能分布模型,如同一顶墨西哥草帽。太初之时,奇点的密度温度无限大,尚没有出现任何分化。此时宇宙的状态位于草帽中心的顶端,以帽子中心为轴保持了旋转对称性。但是,这个状态极不稳定,稍加摄动,就可以滑落至帽子谷底的任意位置。

果然,之后由于某个原因,宇宙开始暴涨,空间急剧扩张,温度下降,开始了创世过程。这样宇宙状态发生改变,由帽子顶端滑倒下方的低点处。但是我们可以看到低点并非唯一,而是围绕帽子中心点的一个圆圈。至于宇宙状态后来到底位于这个圆圈的哪一个点上,这是随机决定的。也许有某个隐变量起作用,但是无法证实也无从说起。此后我们的宇宙物理规律的完美对称性也不复存在了。

宇称不守恒

宇称不守恒 是指在弱相互作用中,物理系统的行为在即镜像变换下发生改变。

宇称不守恒是自发对称性破缺的一个特例。自发对称性破缺是一个更广泛的现象,它可以发生在任何对称性下,而宇称不守恒只发生在弱相互作用中,它是由于希格斯场的真空期望值不等于零,造成自发对称性破缺。这个破缺导致了宇宙的弱相互作用力不再具有镜像对称性。

本来,自发对称性破缺是一个难以直接观测的现象,因为它涉及到宇宙系统的基态,而基态是一个理想化的概念,实际的系统总是受到一些扰动的影响。宇称不守恒则是一个可以通过实验检测的现象,它涉及到粒子的衰变或散射等过程,这些过程可以通过探测器来测量。通过观察和验证宇称不守恒,科学家们间接地证明自发对称性破缺的存在。

日常中的对称性破缺

对称性破缺也会出现在日常中。如果某个对称性发生了破坏,往往意味着某种物质排列出现了偏向性,此偏向性在自然中塑造了很多现象。

假设你在北国寒冬的清晨醒来,拉开窗帘,看到窗户上面结满了霜。霜花呈现出下图所示的奇特花纹:

霜花表现了凌乱中的秩序美。整体上看花纹很随机,在微观之处它却表露出明显的秩序。冰晶有如树枝一般生长。“树枝” 的生长方向相当随机,并以任意角度相互交叠。

以霜花做比喻,如果有个物理学家小明生活在某根霜花的细小“树枝”上,他会看到他所处的是一个充满了秩序的“宇宙”,排列森严的冰晶向左右两个方向延申。

在小明看来,“树枝”主轴的方向是一个特殊方向,世界仿佛以它为轴而左右对称。鉴于霜花中冰晶展开的形式,沿着树枝方向的作用力和垂直树枝方向的作用力会很不一样,二者好像是两个完全不同的力。

于是,小明会认为树枝的方向是特殊的,那个方向上的物理和其他方向上的物理不同。可是,如果小明某天离开了霜花上的这个小树枝,站到了我们的视角,他将看破幻象,进而发现“宇宙”其实是完全旋转对称的,霜花的树枝会沿着所有可能的方向生长。他原先所在的树枝宇宙,不过是此种对称性的一个破缺形式,它由完全旋转对称下降为左右对称。而先前认为的两种不同的力,比如电磁力和弱相互作用力,其实是一种力。

似乎,我们就是小明,要等很久才发现自己是井底之蛙。

我们所处宇宙所体现的某些对称性,只是完美对称性的一个特例,而并非它的完美形式。这一观念贯穿于现代物理学,称之为 自发对称性破缺

南部阳一郎是首先论述自发对称性破缺的人,因此获得了诺贝尔奖。他举了一个更简单的例子。

我们将一根笔直的塑料吸管立在桌子上,然后用拇指从上端往下压。在压力作用下,吸管会发生弯曲。弯曲的方向是随机的,如果你重复多次,便会看到吸管会沿着许多不同方向弯曲。在弯曲之前,吸管有着完美的中轴对称性。可在压弯之后,吸管弯曲的那个地方就变得和其他地方不一样了,失去了对称性。吸管的弯曲方向取决于你施力的微小差异,在这个过程中,吸管的中轴对称性破缺了。

再回过头来看窗户上的霜花。

如果窗玻璃是完全平整光滑的,环境温度是完全一致的,空气中的湿度是一样的,没有任何灰尘,则玻璃表面上每个点结冰花的条件都是一样的,怎么会出现这种随机纹理的图案呢?这是因为结晶的初始条件过程中任何微小的偶然差异都会被结晶过程放大,结晶过程的前后存在路径依赖。霜花形状决定于初始参数中极其微小的差异,和过程中的任何偶然因素。

你永远不会找到两片一样的霜花,抑或两片完全一样的雪花。

如果我们将霜花的形成看作一层的偶然过程,在这个层级之外,还有无穷尽的其他偶然过程在一起做功,小到昨夜此地偶尔刮过的北风,当玻璃温度降低到冰点时天空的云层,以及作为观察者的你,昨天是否随手关闭了窗户,室内是否打开了暖气。如此等等,不一而足。

小到方寸之地的霜花,大到本宇宙,乃至本宇宙之外无穷尽的永恒暴涨中的多重宇宙,莫不如此。

对称性自发破缺,本质上也是偶然事件。

物理规律是偶然的

如果我说 我们所处的宇宙的物理学规律也是偶然所得,你们会不会觉得诧异?

大家都知道,宇宙中有四种基本作用力,所有的物理规则都基于这四种力,它们是:强力、弱力、电磁力和引力。

  • 强力将多个质子绑在一起,使得原子核可以存在。

  • 电磁力使得原子核和电子绑在一起,构成了分子,分子聚拢在一起,成为物质。

  • 引力使得宏观物体互相吸引,日月星辰按照轨道运行。

  • 弱力带来了辐射现象,使得太阳这样的恒星内部发生核聚变,为地球生物带来阳光。

这四种力,规范了我们所在的宇宙,构成了万千世界,是物理学的根本规律。

除了引力之外,其他的力目前都可以用 规范场 理论来描述。

规范场是德国数学家魏尔提出的数学框架。在给定了一组参数时,它可以通过电磁场解释电磁力的规律。之后,杨振宁和他的学生米尔斯给出了另外一组参数,使之可以描述弱力的规律。再之后,物理学家盖尔曼发现,使用扩展的杨振宁米尔斯的参数,规范场还可以描述强力。

在规范场看来,各种力的相互作用都是通过将某种介质粒子抛来抛去而达到的。比如电磁力抛的是光子,强力抛的是胶子,弱力抛的是 W 和 Z 玻色子。因为光子质量为零,所以电磁力可以传播很远,而 W 和 Z 玻色子是有质量的,所以弱力作用范围很小。

但是,为什么 W 和 Z 玻色子本身有质量,这个问题让物理学家颇为费解。按照规范场理论,所有的基本粒子,比如夸克或者电子,质量统统都应该为零。

于是,物理学家不得不假设,还有一种场专门负责为基本粒子生成质量,这个看不见摸不着的场称为希格斯场。希格斯场如何赋予基本粒子质量,这里有一个著名的思维模型:广场上的明星和粉丝。

广场上占满了粉丝,他们都有自己的心仪的明星 — 各种基本粒子。有粉丝喜欢电子,有的喜欢夸克,而光子是个没人理的无名之辈。如果某个基本粒子作为明星在广场上走过,所到之处,它的粉丝就会扑过去,要和明星来个亲密拥抱。拥抱就是力的约束,粉丝越多,拥抱越多,则约束力越大,也就表示该基本粒子的质量越大。

物理学家将广场上的粉丝称为 希格斯玻色子,希格斯玻色子的不同朝向决定了它们是那个明星的粉丝,比如朝东的就迷电子,朝西的就迷夸克。

2013年欧洲核子研究中心确认已经发现了希格斯玻色子,证明这个理论是正确的。

但是,一个新问题出现了,为什么有的明星粉丝多,有的粉丝少,有的甚至没有粉丝?

科学家们想到了一个解释,称为 自发对称破缺。我们可以想象在最开始时,所有的粉丝都闭着眼睛,谁也不理。然后在宇宙开天辟地时,也就是大爆炸开始后的某个极短时刻,产生了一次关键变化,所有的粉丝都 随机 地转向各自方向,从而有了各自的明星。一部分朝向东,一部分朝向西。这样,各个基本粒子就会被区别对待了,有的被赋予质量,有的则没有。

这个解释被多位物理学家证实,称为 “电弱统一理论”,后来进一步发展成了“粒子标准模型”,基本可以解释强力、弱力和电磁力的规律,成为当代人类智力的最高成就。

进一步说,偶然性与对称性破缺对我们宇宙具有深远意义。

你看,宇宙最基本的物理规律都立足于偶然性之上。那么,宇宙本身呢?

物质的存在是偶然的

你可能从未想过,宇宙含有物质,这是一件不寻常的事。宇宙之所以是由物质组成,仅仅是个意外。

自然界中每种我们所知道的粒子,都存在一个与之电荷相反、质量相同的反粒子。在量子力学和相对论的背景下,反物质必须存在。

科学家可以合理的认为,宇宙在形成初期会包含相同数量的粒子和反粒子。毕竟,反粒子与普通粒子具有相同的物理性质,粒子被创造出来时,反粒子如影随形。

根据这种合理推测,宇宙将包含同样多的物质和反物质,并且一直保持这样的比例。果真如此,那么就不会出现问出“为什么”这类问题的我们自己了。因为物质和反物质一样多,所有的正反物质粒子都会在宇宙早期湮灭,最终只剩下纯粹的辐射。

此时,不会有任何物质或反物质构成的恒星或星系,也不会有任何其他的事件。这个宇宙没有戏剧性,无聊至极。大爆炸所迸发的光芒缓慢消逝,最终留下一片寒冷、黑暗、荒芜的虚空。

然而,在20世纪70年代,科学家们逐渐意识到有另外一种可能。

尽管宇宙开始于早期炙热稠密的大爆炸,并产生了等量的物质和反物质,但偶然的量子过程却可能会使它们出现一个极小误差。也就是说,量子过程使早期宇宙中物质的量略微超过反物质的量。

所以,正反物质和的完全湮灭得以避免。所有的反物质已经与物质发生湮灭,但物质多过反物质的那一小部分得以幸存。这些残存的物质留存至今,成为我们熟悉、热爱,生存的宇宙。

这种误差大概只有十亿分之一,湮灭发生后剩下的物质已然足以构成今天的一切。十亿分之一左右的误差刚刚好,因为现在宇宙中的每个质子正好对应着宇宙微波背景辐射中大约 10 亿个光子,那些光子则来自当初正反粒子的湮灭。

正反物质都可以构成宇宙,而我们的宇宙最终被正物质构成是不是一个偶然?确实如此。物质和反物质最终谁多一点点是由偶然性决定的。

物理学家弗兰克·维尔切克在1980年指出:

我们可以推测,宇宙开始于一个完美对称的状态。在这种状态之下,是没有物质存在的。也就是说,宇宙是真空的。然后第二个状态出现了,其中有物质存在。相比完美对称的状态,第二个状态的对称性略有降低,能量也较低。最终,在某个区域里出现了更不对称的状态,并且这个区域迅速扩大。这种转变所释放出的能量可以促使粒子形成。

所以说,宇宙之所以存在着无数的星系、星球、恒星、行星,是因为正反物质的对称性出现了偶然的偏差。

这足以证明了偶然性的决定意义了吧?别急,我们还可以更进一步探讨,不光物质的出现是偶然的,物质的分布也是偶然的。

物质的分布是偶然的

根据大爆炸理论,宇宙是在138亿年前由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。这一理论得到了天文观测的广泛精确的验证。

当然,现在的大爆炸理论还不能对太初本身作出描述,它只能描述在太初之后宇宙的演化。

依据宇宙背景探测者卫星在1989年拍摄的宇宙微波背景辐射照片,我们可以看到大爆炸之后大约30万年时的宇宙图景。仔细观察这幅照片,科学家们注意到了一个蹊跷的问题。在这么大的尺度上,宇宙温度分布出奇地均匀一致。

【回到2049】S04E13 上帝之光:宇宙微波背景辐射_哔哩哔哩_bilibili

当时宇宙只有几十万岁,光线最多只走了几十万光年的距离,这在总宇宙中只是很小的距离。如果将当时完整宇宙视作一个圆球,则这个距离大约只有圆球周长的360分之一,对应大约一度夹角的扇形。

爱因斯坦告诉我们,没有任何信息可以传播得比光更快。

因此在标准的大爆炸图景中,宇宙中的任意一点在当时都不可能与其夹角 1 度之外的任何其他物质进行热交换。在这个尺度上,宇宙空间气体不可能及时达到热平衡,更无法使整个宇宙的温度如此均匀一致!

因此,斯坦福大学的物理学家艾伦·古思提出了暴涨理论

他认为,大爆炸之后紧随的是暴胀时期。在这个时期,宇宙和其中的一切,用不到一秒的时间增长了28个数量级。 1后面跟着28个零,你猜这个数字有多大。

但是,暴涨和量子涨落又是什么关系呢?

量子力学表明,在极小尺度和极短时间内,真空内会偶尔发生如沸水中翻腾着的气泡那样的虚粒子和大幅度涨落的场,通常它们在较大尺度上是不可见的。量子涨落是一种纯粹的概率事件,不可预测,难以捉摸。

在暴胀期间,这些偶然的量子涨落决定了这些微小空间内的暴涨停止时间。由于不同的微小区域在不同的微小时刻停止了暴胀,当暴涨后这些区域的空间能量以热能的形式被释放出来时,物质和辐射的密度在各个区域上会略有不同。这些不同分布的物质因引力而塌缩并形成星云以及各种宇宙结构。

可以说,今天所有事物的存在就是因为那些暴涨时存在于真空中的极微小的量子涨落。

量子涨落原本是不可见的,但是因为暴胀,量子涨落被瞬间冻结,然后以物质密度的差异为结果浮现出来,构成了我们所看到的一切。

这说明,如此小的偶然事件,决定如此大的范围。

这就到头了吗?不,偶然性的力量可不会终止在本宇宙中,我们下面谈一谈偶然性与多重宇宙。

我们所处的宇宙是偶然的

我们的宇宙有恰倒好分量的物质构成,这些物质不多也不少。过多则而因为引力而坍塌,过少则会无法成形而消散。这样,我们的宇宙正好是一个空间平直的宇宙,平直的空间在数学意义上是完美的。在物理学上,这表明宇宙空间中,互相排斥的真空能量与互相吸引的物质能量的密度是精确相等的。

在广义相对论中,真空能量的大小由 宇宙常数 表示。物理学家发现大自然中每一个基本参数都有其重要意义,例如为什么引力比自然界中的其他力弱得多,为什么质子比电子重 2000 倍,为什么基本粒子有三类,等等。这些基本参数的任何一个如果取值不同,我们的宇宙就会面目全非。

为什么这么巧合

早在十年前,物理学家史蒂文·温伯格提出,也许我们今天所测得的宇宙常数的数值是以某种方式 “人择地” 选出来的,这样就可以解决“巧合问题”。

也就是说,如果不知何故有许多个宇宙,而每个宇宙中宇宙常数数值都是随机选择的,这种选择基于某种概率分布,那么只有在这个随机值和我们的测量值相差不大的那些宇宙中,我们所知的这类生命才能够演化。

所以,我们处在一个具有恰当大小的真空能量的宇宙中,也许只是因为在具有更大真空能量值的宇宙中,不会有我们的存在。

换句话说,我们生活在一个我们可以生活的宇宙中,这很正常!

1986 年,与古思同为暴胀理论奠基人的 安德烈·林德 提出了一种更为普适的图景,来说明为什么会有很多个宇宙,而我们恰好出现在其中一个能够产生我们自己的宇宙中。

Eternal Inflation Photograph by Laguna Design/science Photo Library ...

这个图景被林德称为 混沌暴胀,我们以煮粥为例来解释它的意思。

假设这锅粥已经煮沸了,粥的表面随时都可能有气泡爆裂。在气泡里,高温的米汤成了蒸汽。但在气泡和气泡之间,粥汤仍然在不断翻滚。从大尺度上看,我们看到的是一锅不断翻滚的粥,不时有气泡爆裂。但在小尺度上,如果小到一个气泡内部,情况就完全不同,我们看到的只是空间以及炙热的空气。

可以想象,一个气泡就是一个成形的宇宙,而这个成形的宇宙之外,在那不断翻滚的粥汤中,还有其他的宇宙也在不断产生。

在这个混沌暴胀的图景中,暴胀是永远不会停止的。总有一些区域处于暴胀中,这些区域占空间中的绝大部分。那些退出暴胀的区域将成为独立的、彼此之间没有因果关联的宇宙。如果暴胀是永恒的,那么多重宇宙就是必然的。

在大多数关于暴胀的理论设想中,永恒暴胀是迄今为止最正确的一个。

这种图景显然为物理学提供了新的可能性。自然界中可能有许多种不同量子态的宇宙,它们是暴胀衰减后形成的。因为量子态在各个区域中是不同的,所以不同的区域或者说宇宙中,物理学基本定律的特征也可能是不同的。

也就是说我们常常以为不可动摇的,决定了当前宇宙形态的那些自然界常数,只不过是符合概率分布的一套变量而已。

暴胀之后宇宙可能终止于许多不同的状态,我们生活的宇宙,这个具有非零的真空能量并且真空能量小到星系得以形成的宇宙,只是无数个宇宙之一。这个宇宙是为好奇的人类准备的,因为它支持星系、恒星、行星和生命。

粒子物理学中的大部分核心思想都需要多重宇宙的存在。

在任何一种有关多重宇宙的假设中,都会有无穷多的区域,它们可能无限大,也可能无穷小。有的区域中可能只有“空无”,而另一些区域中可能有“物质”。此时,对于为什么我们所在的宇宙为什么有物质这个问题的回答,就是一个老生常谈:我们的宇宙有物质只是因为如果一切皆空,我们就不会发现自己生活在其中!

没有科学,一切都是奇迹。有了科学,无中生有也不是奇迹。

偶然的、未知的、进而是创造性的

综上,可以看到偶然性在根本上塑造了我们所处的世界。

我认为,随机性本身就是宇宙产生多样性的方式。如果所有的事情都规规矩矩毫无例外,那么宇宙中是否有生命,人类是否还有自主意识,我们是否还有个性与自由?所有这些我们珍视的价值都将是假命题了。

可以进一步推论,由于偶然性的决定性作用,宇宙本质上是不可知的。

最后我以费曼的话宽慰自己:

人们问我:“你在寻找物理学的终极定律吗?”
不,不是的。我只想找出更多关于这个世界的信息。

如果事实证明,的确有一个简单的终极定律能解释一切,那自然很好,这会是一个伟大的发现。但如果事实证明它就像一个有数百万层的洋葱,我们厌倦了一层又一层拨开它的话,那也无可奈何。

我对科学的兴趣只在于更多地了解世界,而且了解得越多就越好。
我只是喜欢去发现。