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科学告诉你:娶不到媳妇怨宇宙

宇宙探索2015-8-9阅读:9510

  接触了一点儿宇宙学知识的同学都知道,有个名字叫做“宇宙大爆炸”的理论,这大爆炸和暴胀是一样的东西吗?不是不是,大爆炸说的是宇宙如何诞生的,而暴胀说的是宇宙诞生之后的某一段时间是如何发育的。暴胀的早期宇宙就像吃奶的婴儿,体重(体积)增长特别快,简直一天一个样儿。然后在某段时间生长减慢下来,大概在“1岁”的时候进入“幼儿期”。俗话说3岁看到老,宇宙会变成什么样,“1岁”的时候就能看个差不多了。这就是为什么暴胀理论非常重要的原因之一,也就是为什么可以说娶不到媳妇怨宇宙的原因之一。

  暴胀理论的模型有很多种,而它们共同的思想都是认为,早期宇宙曾经处在一个受真空能驱动,或者受类似真空能的一个标量场势能驱动的加速膨胀的时期。一般的物质或者辐射“营养”不够高级,“婴儿”宇宙吃了会发育不良,不可能像现在我们看到的这么健壮;以目前物理学的流行观点看来,必须是真空能或者类似真空能的机制为“婴儿”宇宙的加速膨胀提供营养。因为一般的物质会随着宇宙膨胀而降低能量密度,只有真空能(或者类似真空能的机制)等等,凭借“天之道补不足而损有余”的境界,几乎不会随着宇宙膨胀而变得稀薄,于是能够成为“婴儿”宇宙用之不尽的营养大餐。这时候大家就会想了,不是有句话说过“暗能量使得宇宙加速膨胀”吗?难道宇宙一直在加速膨胀吗?实际上不是这样的,暴胀理论认为,“婴儿”宇宙吃啊吃,越来越胖,突然有一天真空能衰变了,辐射成了普通物质,这下宇宙的加速膨胀就变成减速膨胀了。而驱动我们现在宇宙加速膨胀的暗能量,和驱动早期宇宙暴胀的物理机制应该是不同的。

  上面提到的物理图像基本没有考虑暴胀的量子效应,如果考虑一切能量都会发生量子涨落,那么我们会发现暴胀有可能是永远存在的,这种尚未被证实的物理理论叫做“永恒暴胀”。以混沌暴胀理论作为例子,混沌暴胀的营养是一种标量场的势能,标量场在一个长满草的平缓的山坡上慢慢滚下来,因为滚得慢,所以在短暂的时间间隔内可以看作势能不变,所以说它长得像真空能,可以导致宇宙加速膨胀。在经典的运动图像下,如果标量场在一段时间内滚到山脚下,那么暴胀就停止了,真空能的营养就变成早期宇宙热腾腾的粒子汤了。如果考虑量子效应,那么标量场的运动也会有它的量子涨落。即使在“重力”的影响下它会慢慢滚下来,但是量子涨落会让它像不安分的小猫一样上下跳动,宇宙不同“地方”的标量场跳动的大小方向都不一样,在整个宇宙中把它们的跳动加起来的话是满足能量是守恒定律的。于是,有趣的事情便发生了。经过计算我们知道,在山坡上风大一些,标量场跳得厉害,山坡下风小一些,标量场更安分一些。于是,当标量场在山坡上的时候,宇宙在暴胀,但是标量场不一定会滚下来,它有可能跳到更高的位置,提供更多的能量,让宇宙暴胀的更厉害一些。因为标量场的量子涨落始终存在,所以暴胀更快的宇宙中的标量场也还有可能再往更高的地方跳,引起规模更大的暴胀。子又有子,子又有孙,子子孙孙无穷匮也。所以我们看到一旦暴胀发生,虽然局域的部分可以停止(比如现在我们可观测的宇宙),但宇宙中总有一部分在不断暴胀(比如视界外我们永远也看不到的地方),这就叫做永恒暴胀。

  于是,娶媳妇的大事便在宇宙暴胀之中决定了下来。由于暴胀的时空以比光速还“快”的速度加速膨胀,所以宇宙不同区域暴胀之后产生的时空之间是没有因果联系的。由于暴胀的速度等等性质不同,这些时空区域之间的物质密度,宇宙学常数等等,甚至低能物理都有可能是完全不同的。它们可以被看作是一个个孤立的小宇宙,于是永恒暴胀理论自然而然地得到了“多宇宙”理论。不同的宇宙不同的性格就有不同的命运,在这个宇宙中表白也许屡败屡战,在另一个宇宙中也许小孩都会打酱油了。于是看完暴胀理论的Review,我更加心安理得了,这可不能怨我啊,明明是我们的宇宙不争气吗。

  扯完了“伪科学”,扯点儿题外话。我觉得永恒暴胀理论的物理图像还可以用在很多方面,比如文艺女青年的永恒忧郁方面。我特别见不到别人受罪,所以有人有心事想不开,我还是很愿意关心她们的。可是我发现,只有极少数的人基本上不再忧郁,绝大部分人还在反反复复,明明有吃有喝无灾无病,本该快快乐乐过日子,却不知道哪天起突然就开始忧郁了。我现在终于想通了,无论多少人陪她们聊天,逗她们开心,给她们摆事实讲道理,这都是经典运动,人家哪天一个量子涨落之后就开始忧郁了,越忧郁越涨落,越涨落越忧郁,到时候我们再热心也都是白忙活。娶不到媳妇,可是我们尽力了,我们娶不到媳妇可以怨宇宙;找不到快乐,可是谁又能给予快乐?找不到快乐人们只能怨自己,怨自己有一颗始终无法平静的心灵!

 

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