新知
2009-09-15
娶不到媳妇怨宇宙
暴胀宇宙们可以被看成一个个孤立的小宇宙:不同的宇宙有不同的性格,因此它们的命运也不尽相同
李剑龙
娶不到媳妇的人,有的怨世道不公平,有的怨自己没有亿万资产,有的怨自己没有天分,有的怨政府不作为……其实,我们还可以把娶不到媳妇的责任算到永恒暴胀的宇宙头上。
大家也许听说过“宇宙大爆炸”理论,这大爆炸和暴胀一样吗?不是不是,大爆炸说的是宇宙如何诞生,而暴胀说的是宇宙在诞生之后的10秒起是如何发育的。早期的暴胀宇宙就像吃奶的婴儿,体积加速膨胀,一天一个样儿。然后减慢下来,大概在10秒时进入幼儿期。俗话说3岁看到老,宇宙会变成什么样、我们啥时候能娶到媳妇,在10秒时就能看个差不多了。
正如婴幼儿的食谱不同于成人,暴胀宇宙想要加速膨胀,也需要依赖独特的能量形式:真空能。一般的物质或辐射的能量密度会随着宇宙膨胀而迅速降低,只能驱动宇宙的减速膨胀;而只有真空能(或类似真空能的机制),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,于是成为宇宙婴儿时期尽情享用的营养大餐。真空能“好吃”但不稳定,随着宇宙加速膨胀,温度急剧降低,真空能可能突然衰变成辐射,从而使宇宙暴胀停止,进入辐射主导的减速膨胀时期。
上述物理图像没有涉及量子效应。由于一切能量都会发生随机的量子涨落,因此暴胀有可能是永远存在的,这一尚未被证实的理论叫做“永恒暴胀”。以混沌暴胀理论作为例子,该理论依赖一种标量场的势能,标量场好像一群从平缓的山坡上慢慢爬下来的小猫,因为坡缓又爬得慢,在短暂的时间间隔内(例如10秒)可以看作势能不变,所以它的势能就像真空能一样,可以导致宇宙加速膨胀。在经典理论中,如果小猫都爬到山脚下,暴胀就停止了,真空能就衰变成早期宇宙热腾腾的粒子汤了。而如果考虑量子效应,标量场的运动也会有随机的量子涨落。即使重力使得小猫慢慢滑下来,量子涨落仍会让它们不安分地上下跳动。我们可以进一步发现,山坡上的小猫更活跃,山坡下的小猫则更安分些。小猫在山坡上时,宇宙在暴胀,但是它们不一定都会爬下来,有一些可能跳到更高的地方,提供更高的势能,让某部分宇宙暴胀得更快一些。因为量子涨落始终存在,所以跳往高处的小猫也还有可能再往更高的地方跳,引发更加剧烈的暴胀……如此循环往复,子子孙孙无穷匮也。所以一旦暴胀发生,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无法观测的地方),这就叫做永恒暴胀。
于是,媳妇问题便可能在永恒暴胀之中定了下来。由于暴胀宇宙所产生的不同时空区域之间没有因果联系,因此它们可以被看成一个个孤立的小宇宙:不同的宇宙有不同的性格,因此它们的命运也不尽相同。在这个宇宙中你也许是“单身情哥”,在另一个宇宙中也许你的小孩都会打酱油了。于是宅男们可以理直气壮——娶不到媳妇,明明是因为我们的宇宙不争气嘛!
除了宇宙学,永恒暴胀还可以用在很多方面,比如有些人的永恒忧郁。往往只有极少数忧郁分子会在别人开导后不再忧郁,绝大部分还在反反复复,不知哪天又忧郁上了。如果用永恒暴胀学说来解释,无论多少人逗他们开心、给他们摆事实讲道理,都是经典运动;哪天一个量子涨落,他们就又开始忧郁了,越忧郁越涨落,越涨落越忧郁……如此循环往复,子子孙孙无穷匮也。