时间重生 · 第二十节
《时间重生》第二十节
本节以永恒暴胀理论为例,说明定律可独立于时间的理论,并引出宇宙自然选择假说,论证其预言为何可被证伪。
本节以永恒暴胀理论为例,说明定律可独立于时间的理论,并引出宇宙自然选择假说,论证其预言为何可被证伪。作者指出,涉及自然规律演化的宇宙学理论无须借助人择原理即可给出真实预言。
宇宙自然选择假说认为,宇宙在黑洞内部繁衍出新宇宙,我们的宇宙也是黑洞的后代。要运用自然选择机制,需满足五个条件:存在一片参数空间(即由标准模型常数等构成的“理论景观”);存在繁衍机制(黑洞诞生新宇宙);新宇宙诞生时物理定律参数发生随机改变(变异);不同参数决定黑洞后代数量的多少(适应度差异);以及我们的宇宙是宇宙种群中经过多代演化后的典型一员。据此可推出:多数宇宙的参数都处于能产生更多黑洞的区域,改变我们宇宙的参数很可能使其黑洞变少。这解释了为何本宇宙的参数有利于长寿恒星和碳、氧元素的形成——虽以多产黑洞为目标,却也附带让宇宙适宜生命。
该假说给出了可被观测证伪的预言。其一,中子星质量存在上限,且该上限应尽可能低(依赖K介子、奇夸克质量的调整);若精确观测确认存在约2.5倍太阳质量的中子星,假说即被彻底推翻。其二,早期宇宙密度分布极为均匀,否则会布满原初黑洞;假说预言不可能通过微调参数使某宇宙的黑洞数超过我们,因此只与那些增大密度涨落反而减少原初黑洞的简单暴胀模型相容;一旦观测证实早期宇宙存在大量原初黑洞的机制,假说即告失败。
最后,作者强调该假说依赖时间的真实性:它只要求“相对适者生存”,不同种群的宇宙不断混合、试错以提高生育率,如同生物圈的进化,自然规律随时间改变;只有当混合方式不再变化、多重宇宙到达永恒平衡态时时间才不起作用,而自然选择本身并不假设存在这种终极状态。