我们能否接触另一个宇宙的生命?


在我们所生活的宇宙中,物质占据了主导,反物质几乎不存在。如果物理学常数不是现在这些数值,我们的宇宙将会与现在完全不同。

有证据表明,我们的宇宙可能不是唯一的宇宙。我们的宇宙可能只是众多宇宙中的一个,所有这些宇宙构成了一个更大的多元宇宙。如果平行宇宙存在,那么,其他宇宙中可能不仅会孕育出生命,而且也可能会出现智慧生命,只是它们会受到不同法则的支配。即使其他宇宙中的生命可能是热爱和平的,但如果遇到他们也可能会导致灾难。

如果我们看到有生命突然出现,首先担心的是他们是否由反物质组成,而不是像我们这样由正物质组成。我们的宇宙最初诞生的时候出现了物质-反物质不对称的现象,反物质几乎都被湮灭掉,最终留下的基本都是物质。而在其他宇宙中,如果反物质更多一些,那么,那些宇宙将会主要由反物质组成。

对于其他宇宙的访客,我们可以让他们进行电荷宇称不守恒测量,这样就能马上知道他们是由物质还是由反物质构成。如果他们拿出来的东西与我们宇宙中的物质相遇之后会发生湮灭,那他们就是反物质。反之,他们与我们一样都是物质。

如果其他宇宙的基本常数与我们的宇宙不同,他们的物质就会有不同的表现。改变组成粒子的质量或者它们相互作用的强度,物质本身的性质就会改变。即使改变一个与宇宙物质并无太多关系的顶夸克的质量,这也会微妙地改变一个质子的质量。

只要物理学常数发生变化,那么,原子和分子的性质就会不同。由于原子的跃迁会发生偏移,我们宇宙中氢原子能够吸收的能量不会被其他宇宙的氢原子吸收。通过观测他们飞船对太阳光的反射和吸收光谱,就能知道他们的物理常数是否与我们的相同。

但如果他们的宇宙遵循的物理定律与我们的完全不同会怎样?当然,进行物质/反物质测试和基本常数测试是很重要的,但这并不能完全概括不同宇宙之间可能存在的根本差异。

例如,与我们的宇宙相比,其他宇宙中可能存在不同的基本力和基本粒子。因此,其他宇宙可能由完全不同形式的物质构成。如果其他宇宙的文明已经掌握了平行宇宙之间的穿越,那么,他们很有可能比我们知道更多的基础物理定律。

在我们的宇宙中,目前已知的基本力有四个,它们在更高的能量下会统一吗?电磁力和弱核力在宇宙中统一的温度大约是几百亿亿开尔文,强核力和引力也可能在更高的温度下统一。

但其他宇宙会怎样呢?即使其他宇宙拥有同样的基本力,这些力是否会以同样的方式统一?它们的统一对称性是否与我们的能量相同?这些差异可能会导致粒子的行为出现巨大的差异,在与其他宇宙发生潜在的致命接触之前,物理学家希望得到一个答案。

另外,其他宇宙的生命是像我们一样的三维生物,还是生活在不同的维度?如果他们生活在更高的维度,我们对于他们而言如同“虫子”。而如果他们生活在更低的维度,他们对于我们而言如同“虫子”。

其他宇宙中的质量是否像我们宇宙那样意味着同样的东西?我们有一种大胆的方法来验证这一点:通过爱因斯坦的等效原理。对于一个有质量的物体,在其之上施加一个力,它会根据著名的牛顿第二运动定律加速:F = ma。

另一方面,如果观察引力对有质量物体的影响,它会产生一个与物体质量直接相关的引力。在牛顿引力理论中,遵循万有引力定律F=GMm/r^2。在爱因斯坦的广义相对论中,情况更复杂,空间被物体弯曲,曲率会导致加速度,但结果仍然与质量成正比。

那么,这两种质量——F=ma的惯性质量和引力质量,在所有宇宙中都是一样的吗?或者在另一个宇宙中可能存在等效原理无法成立的情况吗?

如果其他宇宙中不存在等效原理,这就意味着两种不同类型的加速度会有根本的不同。推力,例如,由火箭引起的推力,将导致宇宙中运动的不同变化,而不仅仅是在引力的影响下加速。虽然在我们的宇宙中,这两种质量及其引起的加速度(引力和非引力)是等价的,差异仅为一万亿分之一,但我们根本不知道在另一个宇宙中是否会出现这种情况。

如果我们遇到来自其他宇宙的访客,我们所能做的应该是向他们发送简短易懂的信息。如果我们的宇宙与他们有着相同的电荷,电子和原子核有着相同的方式结合成原子,不同基本粒子的质量比和复合粒子也是一样的,再加上一点电荷宇称不守恒的信息,他们可以立即知道他们的物理学定律和我们的一样。

那么,如果和这样的其他宇宙生物进行接触安全吗?可以想象,倘若其他宇宙生物有能力在多元宇宙之间穿行,他们会知道这个答案。

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