十问:霍金沉思录 · 第七节
《十问:霍金沉思录》第七节
霍金指出,所有证据都支持宇宙受偶然性支配,与爱因斯坦"上帝不掷骰子"的看法相反。
霍金指出,所有证据都支持宇宙受偶然性支配,与爱因斯坦"上帝不掷骰子"的看法相反。宇宙在大尺度上结果可以平均而被预测,但在大爆炸附近不确定性原理至关重要,因此理解宇宙起源必须将它并入广义相对论,这是理论物理学长期未解的挑战。
由于只能给粒子的位置和速度组合赋予概率,我们无法精确预测未来,同样只能给宇宙的过去赋予概率。费曼提出给每个可能的历史分配概率并据此预测,这一多重历史思想现已被接受为科学事实。科学家正试图将它与广义相对论结合成统一理论,但统一理论还需边界条件才能说明宇宙如何开始。霍金与吉姆·哈特尔提出无边界设想:在数学上的虚时间里宇宙没有边界,从而无需发明边界条件。在虚时间的众多历史中,只有那些能形成星系和恒星、容许智慧生命存在的历史才与我们的存在相符,这就是人存原理。它解释了为何空间是三维的:二维生物的肠道会将它分裂,四维空间的立方反比引力使行星轨道不稳定,物质无法存在。
微波背景辐射各方向差异仅约十万分之一,源于极早期暴胀时期的量子涨落,这些涨落正是星系、恒星和我们的种子。1982年剑桥研讨会上建立了暴胀的大部分图景,理论领先于1993年COBE卫星的发现;2003年WMAP卫星绘出的天图印证了预言,2003年后普朗克卫星进一步提高分辨率并寻找暴胀引力波的印记。M理论预言存在许多其他宇宙,LHC已于2012年发现希格斯粒子,仍希望发现超对称以验证M理论;宇宙热大爆炸的开端则是测试这些理论的终极实验室,但其他宇宙我们永远无法探索。