摘要：1957年埃弗萊特提出量子力學(xué)的“多世界”詮釋?zhuān)谩笆澜绲姆至选比〈ê瘮?shù)的坍縮。后來(lái)“多世界”被理解為“多宇宙”，各個(gè)宇宙不發(fā)生相互作用，又稱(chēng)為“平行宇宙”。暴脹理論認(rèn)為，宇宙可以不斷創(chuàng)生。泰格馬克提出數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)，認(rèn)為數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)都是宇宙，多重宇宙的數(shù)目多得驚人。多重宇宙論是思辨物理學(xué)，因?yàn)槲覀儾豢赡塬@得平行宇宙的任何信息，只能對(duì)其作思辨性討論。多重宇宙論的基本信念是一切皆有可能，所有的可能都會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。其方法原則：思維的邏輯即事物的邏輯，邏輯的可能即現(xiàn)實(shí)的可能；數(shù)學(xué)模型即實(shí)體，數(shù)學(xué)存在即物理存在；想象即現(xiàn)實(shí)，隨意想象即科學(xué)想象。用這樣的信念、邏輯、數(shù)學(xué)觀念和隨意想象來(lái)研究多重宇宙論，只能是思辨物理學(xué)。多重宇宙論有一定的哲學(xué)意義：為人擇原理提供新的論證；多重宇宙自我選擇，無(wú)需上帝的設(shè)計(jì)；多重宇宙各不相同，不可能有唯一的終極理論；加深我們對(duì)想象的本質(zhì)的理解。溫伯格對(duì)多重宇宙論的辯護(hù)值得商榷，霍金也持多重宇宙論觀點(diǎn)，并認(rèn)為哲學(xué)已死，但筆者認(rèn)為多重宇宙論會(huì)演變?yōu)橐环N哲學(xué)理論。

關(guān)鍵詞：多世界詮釋?zhuān)欢嘀赜钪胬碚?；思辨物理學(xué)

霍金在近年出版的《大設(shè)計(jì)》中說(shuō)：“哲學(xué)死了。哲學(xué)跟不上科學(xué)，特別是物理學(xué)現(xiàn)代發(fā)展的步伐?！彼凇稌r(shí)間簡(jiǎn)史》中曾說(shuō)：“在19和20世紀(jì)，科學(xué)變得對(duì)哲學(xué)家，或除了少數(shù)專(zhuān)家以外的任何人而言，過(guò)于技術(shù)化和數(shù)學(xué)化了。哲學(xué)家如此地縮小質(zhì)疑范圍……這是從亞里士多德到康德以來(lái)哲學(xué)的偉大傳統(tǒng)的何等的墮落！”

哲學(xué)未死，也未墮落，但霍金對(duì)科學(xué)哲學(xué)狀況的批評(píng)是有道理的。

2017年是埃弗萊特提出多世界理論的60周年。后來(lái)“多世界”被理解為“多宇宙”，暴脹理論開(kāi)創(chuàng)了多重宇宙的研究，從“世界分裂”發(fā)展為“宇宙繁殖”。筆者不揣淺陋，對(duì)此發(fā)表一些“質(zhì)疑”性的看法。

一、埃弗萊特的多世界詮釋

量子力學(xué)中的疊加態(tài)，是難于思議的一種狀態(tài)——微觀粒子可以同時(shí)處于不同的狀態(tài)，可是我們從未看到過(guò)疊加態(tài)。為此哥本哈根學(xué)派提出了波函數(shù)坍縮的詮釋?zhuān)何覀冊(cè)谟^察時(shí)，眾多狀態(tài)在瞬間坍縮為一個(gè)狀態(tài)。這種解釋也不好理解。波函數(shù)創(chuàng)立者薛定諤提出了被稱(chēng)為“薛定諤之貓”的質(zhì)疑性思想實(shí)驗(yàn)，以期表明量子力學(xué)在宏觀條件下的不完備。

埃弗萊特不同意波函數(shù)坍縮的說(shuō)法，提出了新的解釋?zhuān)河^察并未使波函數(shù)坍縮，而是使世界分裂，疊加態(tài)的不同狀態(tài)分別處于不同的世界之中。觀察者和貓都一分為二，在一個(gè)世界里，觀察者看到活貓；在另一個(gè)世界里，另一個(gè)觀察者看到死貓。這就像一只阿米巴變形蟲(chóng)分裂成兩只。這兩個(gè)世界其余部分都相同，它們之間沒(méi)有任何相互作用，故稱(chēng)為平行世界。埃弗萊特用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述了他的看法。他用世界分裂取代波函數(shù)坍縮，指出波函數(shù)也適用于宏觀物體，主張微觀世界與宏觀世界的統(tǒng)一；他還放棄概率解釋?zhuān)瑘?jiān)持決定論。

埃弗萊特為了一只貓是死是活的解釋?zhuān)?jìng)不惜讓世界分裂，其豐富想象和理論勇氣，實(shí)屬不凡。但觀察使世界分裂，這不符合常理。對(duì)此他說(shuō)：“有人主張這一理論所展示的世界圖景與我們的經(jīng)驗(yàn)相抵觸，因?yàn)槲覀兏居X(jué)察不到分裂過(guò)程。這些人們的觀點(diǎn)就像人們質(zhì)疑哥白尼的理論一樣。哥白尼認(rèn)為地球在運(yùn)動(dòng)是一個(gè)物理事實(shí)。那時(shí)候，人們認(rèn)為這種觀點(diǎn)不符合常理，因?yàn)槲覀兏杏X(jué)不到這種運(yùn)動(dòng)。在這兩種情況中，這些人的觀點(diǎn)都會(huì)被攻克?！?/p>

但為了一只貓，竟如此顛覆世界，這代價(jià)也太大了，不符合思維經(jīng)濟(jì)原理。愛(ài)因斯坦在談到波函數(shù)坍縮時(shí)說(shuō)：“我不能相信僅僅是因?yàn)榭戳怂谎郏恢焕鲜缶褪褂钪姘l(fā)生劇烈的改變。”②埃弗萊特用世界分裂來(lái)取代波函數(shù)坍縮，宇宙的變化豈不更加“劇烈”？對(duì)此他未作正面回應(yīng)。其實(shí)他的詮釋只是一種想象，而想象無(wú)需成本。他并不考慮觀察是如何使世界分裂的，通過(guò)什么方法、消耗何種能量以及分裂的物理過(guò)程和后果。他所說(shuō)的世界不是現(xiàn)實(shí)的物理世界，而是一種邏輯推理中的概念。

波函數(shù)坍縮和世界分裂都只是一種說(shuō)法，都是出于純粹的邏輯需要，都不是經(jīng)驗(yàn)的概括；思考的僅僅是邏輯的可能性，是隨意想象中的可能性，都是思辨的看法。

埃弗萊特論文發(fā)表后的十幾年，幾乎無(wú)人問(wèn)津，但后來(lái)遇到了德威特這位難得的知音。德威特毫不諱言他第一次接觸多世界概念時(shí)所受到的震動(dòng)：“這種想法是很難符合常識(shí)的。這是一種徹頭徹尾的精神分裂癥?！?974年雅默在《量子力學(xué)的哲學(xué)》一書(shū)中著重評(píng)介了多世界詮釋。他說(shuō)：“多重宇宙理論無(wú)疑是迄今為止科學(xué)史上最大膽和最雄心勃勃的理論之一?！睆拇恕岸嗍澜纭北焕斫獬伞岸嘤钪妗保⒁l(fā)出多重宇宙理論的研究。

1976年，德威特說(shuō)，多世界“不只是科幻作家的噱頭，它們還是量子物理學(xué)家的救命稻草！”有人認(rèn)為這個(gè)詮釋“推動(dòng)了量子力學(xué)哲學(xué)基本原理的更新”。1997年劍橋大學(xué)牛頓研究所就量子力學(xué)的詮釋問(wèn)題對(duì)90位與會(huì)者進(jìn)行調(diào)查，贊同波函數(shù)坍縮的8人，接受埃弗萊特觀點(diǎn)的30人，不贊成任何觀點(diǎn)或拿不定主意的50人。埃弗萊特的老師惠勒2001年說(shuō)：“這次調(diào)查仍清楚地表明，該是更新量子力學(xué)教科書(shū)的時(shí)候了?！?014年，泰格馬克對(duì)埃弗萊特的評(píng)價(jià)是：“總有一天，他會(huì)被公認(rèn)為一位與牛頓和愛(ài)因斯坦平起平坐的天才，至少在大多數(shù)平行宇宙里會(huì)這樣?！?/p>

二、暴脹理論與多重宇宙的創(chuàng)造

多世界詮釋在一度沉寂后引起了不少人的關(guān)注，這同暴脹理論的流行有關(guān)。

1980年，阿蘭·古斯提出暴脹理論，認(rèn)為一團(tuán)不可稀釋的物質(zhì)在10-35秒的瞬間超級(jí)高速膨脹，其體積按指數(shù)增長(zhǎng)，從而創(chuàng)造了大爆炸，形成了宇宙。宇宙長(zhǎng)到橙子那么大時(shí)，就停止暴脹，轉(zhuǎn)為減速增長(zhǎng)。創(chuàng)造我們的宇宙，只需一點(diǎn)點(diǎn)物質(zhì)，也許只有一盎司，所以古斯說(shuō)宇宙是一頓“免費(fèi)的午餐”。他明確提出暴脹是產(chǎn)生新宇宙的原因。

1983年，維蘭金提出暴脹不會(huì)停止；1986年，安德列·林德創(chuàng)造“永恒暴脹”一詞。他們認(rèn)為，暴脹物質(zhì)也有其半衰期，暴脹物質(zhì)翻倍所需的時(shí)間必須短于半衰期。例如，當(dāng)暴脹物質(zhì)膨脹到3倍時(shí)，正好有1/3的暴脹物質(zhì)發(fā)生衰變。以此類(lèi)推，永無(wú)止境。通過(guò)大爆炸，每有一份體積的暴脹物質(zhì)衰變成我們這樣的非暴脹大爆炸宇宙，就有兩份體積繼續(xù)暴脹下去；繼而又有一份體積的暴脹物質(zhì)經(jīng)過(guò)大爆炸形成新的宇宙，其余兩份體積的暴脹物質(zhì)繼續(xù)暴脹，這個(gè)過(guò)程不斷進(jìn)行。大爆炸宇宙的數(shù)量增加，猶如細(xì)胞分裂，一分為二，二分為四，等等?！霸谕饨缈雌饋?lái)比原子還小的區(qū)域內(nèi)，暴脹能創(chuàng)造出一個(gè)無(wú)限的宇宙?！?987年，安德列·林德說(shuō)：“宇宙無(wú)休止地再創(chuàng)造自己……可以視整個(gè)（暴脹）過(guò)程為一個(gè)無(wú)限的創(chuàng)造和自然繁殖的連鎖反應(yīng)。它沒(méi)有終止，可能也沒(méi)有開(kāi)端。”

暴脹理論指出暴脹不斷地創(chuàng)造宇宙，并推測(cè)宇宙產(chǎn)生的過(guò)程，開(kāi)創(chuàng)了多重宇宙的研究。從世界分裂到宇宙繁殖，這是一次飛躍。

暴脹理論運(yùn)用量子力學(xué)研究宇宙學(xué)。在暴脹的早期，銀河系比原子還要小很多，量子效應(yīng)就不可忽視。根據(jù)量子力學(xué)不確定性原理，暴脹物質(zhì)不可能完全均勻。量子漲落同永恒暴脹密切相關(guān)?！氨┟浀挠钪鎸⒖臻g中的微小漲落迅速擴(kuò)充為整個(gè)宇宙，這使我們不得不把宇宙改寫(xiě)為復(fù)數(shù)形式。”暴脹理論關(guān)于多重宇宙的研究，有助于協(xié)調(diào)量子力學(xué)與廣義相對(duì)論的關(guān)系。

暴脹理論在說(shuō)明多重宇宙的形成過(guò)程時(shí)，還采用了生物學(xué)中個(gè)體發(fā)育和物種進(jìn)化的比喻。林德等把宇宙的產(chǎn)生比喻為細(xì)胞的自我繁殖，把從暴脹的超級(jí)膨脹到減速膨脹的過(guò)程，比喻為嬰兒的生長(zhǎng)過(guò)程。斯莫林把自然選擇概念用于多重宇宙研究。他指出，宇宙形成黑洞，每個(gè)黑洞都會(huì)導(dǎo)致更多宇宙的形成。每一個(gè)新宇宙的自然常數(shù)都會(huì)略有變動(dòng)，產(chǎn)生黑洞的幾率也各不相同，因而產(chǎn)生宇宙的數(shù)量也不一樣。在眾多宇宙中，黑洞產(chǎn)生幾率高的宇宙，就會(huì)產(chǎn)生更多的宇宙。這如同在生物界，某種遺傳屬性能導(dǎo)致子代數(shù)量的最大化，那么具有這種屬性的生物就會(huì)比其他生物更加普遍地存在。所以自我繁殖的多重宇宙具有自然選擇的過(guò)程，例如引力的自然選擇。我們所居住的宇宙，黑洞的產(chǎn)生率已達(dá)到最大值，所以人類(lèi)才會(huì)出現(xiàn)在這個(gè)宇宙中。這實(shí)際上是把宇宙的演變看作一種特殊的進(jìn)化過(guò)程。

弦理論為暴脹宇宙的自我繁殖提供了驚人的、廣闊的可能性空間。超弦理論有5種各不同的形式，威騰指出，只要從10維增加到11維，5種就可概括為1種。膜飄浮在11維時(shí)空中，一張膜就是一個(gè)宇宙。我們的宇宙可能由1370億年前兩張巨大的膜碰撞而成。有人估計(jì)，M理論包含的可能狀態(tài)超過(guò)10500個(gè)，這個(gè)充滿可能性的世界被稱(chēng)為“弦景觀”。它的不同狀態(tài)都是可能出現(xiàn)的真空態(tài)。難怪巴羅說(shuō)：“暴脹宇宙正在泛濫成災(zāi)?！?/p>

三、泰格馬克的數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)

2007年，泰格馬克提出數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)，他的多重宇宙研究的特點(diǎn)是：宇宙的數(shù)學(xué)化和多重宇宙理論的哲學(xué)化。他認(rèn)為宇宙的數(shù)量無(wú)限。他把多重宇宙分為四個(gè)層次，每一層次的多重宇宙都是上一層次多重宇宙的一個(gè)單元。

第一層多重宇宙目前還不可能觀測(cè)，是暴脹理論的預(yù)言。他指出，我們的宇宙是我們可觀測(cè)的宇宙，暴脹理論告訴我們，在這以外還有別的平行宇宙，我們觀測(cè)不到，也不可能與之接觸。“我把這種身處遙遠(yuǎn)區(qū)域，與我們宇宙的尺度相仿的宇宙稱(chēng)作‘第一層平行宇宙，所有的第一層平行宇宙組成了‘第一層多重宇宙?！彼鼈兪怯篮惚┟浀膭?chuàng)造?！氨┟浝碚撃壳笆强茖W(xué)界在早期宇宙演化領(lǐng)域最流行的理論，由于這個(gè)暴脹是永恒的，所以創(chuàng)造出了第一層多重宇宙。也就是說(shuō)，第一層多重宇宙的最佳證據(jù)，正是我們對(duì)暴脹所擁有的證據(jù)?！北┟浭箍臻g變得無(wú)邊無(wú)界，使第一層多重宇宙的數(shù)量無(wú)窮無(wú)盡。

第二層多重宇宙也是暴脹的產(chǎn)物，它們同我們的宇宙處于同一個(gè)空間之中，但離我們無(wú)限遠(yuǎn)，永遠(yuǎn)不可觀測(cè)，也永遠(yuǎn)無(wú)法到達(dá)。其空間呈樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，樹(shù)杈之間是U形區(qū)域，每一個(gè)U形區(qū)域都是一個(gè)無(wú)限的第二層多重宇宙。它可以包含許多不同的無(wú)限區(qū)域，其物理定律也不盡相同，甚至可能有天壤之別。它是包含不同時(shí)空維度的組合，微調(diào)性是其存在的證據(jù)。

第三層宇宙是由埃弗萊特多世界詮釋所產(chǎn)生的宇宙，但泰格馬克對(duì)埃弗萊特的詮釋作了新的詮釋?zhuān)岢觥傲孔訐淇伺啤钡乃枷雽?shí)驗(yàn)。垂直豎著一張撲克牌，根據(jù)量子力學(xué)不確定原理，它必然會(huì)倒向一邊，正面或朝上或朝下，你若以此來(lái)賭輸贏，贏了你就會(huì)高興、輸了就會(huì)沮喪，高興和沮喪這兩種狀態(tài)形成疊加態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，就出現(xiàn)兩個(gè)不同版本的你：高興的你和沮喪的你。每一個(gè)你都覺(jué)得自己很真實(shí)，但對(duì)另一個(gè)你毫不知情。這兩個(gè)不同的你實(shí)際上是處于兩個(gè)平行宇宙中，他稱(chēng)為“量子平行宇宙”。他說(shuō)埃弗萊特的激進(jìn)思想可用一句話概括：波函數(shù)永遠(yuǎn)不會(huì)坍縮。泰格馬克認(rèn)為波函數(shù)不坍縮，疊加態(tài)就一直存在，他把疊加態(tài)中的每一種狀態(tài)都看作一個(gè)量子平行宇宙，或者說(shuō)疊加態(tài)的不同狀態(tài)分別處于各個(gè)不同的量子平行宇宙中。他用疊加態(tài)的分裂取代埃弗萊特的世界分裂。泰格馬克寫(xiě)道：“讓我們把埃弗雷特（埃弗萊特，筆者注）發(fā)現(xiàn)的量子平行宇宙稱(chēng)為‘第三層平行宇宙，所有的第三層平行宇宙組成了‘第三層多重宇宙?！臀挥诖颂?，而并非遠(yuǎn)在他鄉(xiāng)?！彼f(shuō)：平行宇宙的分裂持續(xù)不斷，量子平行宇宙的數(shù)量多得令人眼花繚亂。

第四層多重宇宙是各種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)?！皵?shù)學(xué)宇宙假說(shuō)”是他們多重宇宙研究的核心觀點(diǎn)。他不反對(duì)外部實(shí)在論，但他把外部實(shí)在理解為數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)?！斑@個(gè)假說(shuō)認(rèn)為，我們的外部物理實(shí)在其實(shí)是一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)?！薄拔覀兊挠钪媸且粋€(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)?！彼械亩嘀赜钪嬉捕际菙?shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。

那么什么是數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)呢？“數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的精確定義是：一組相關(guān)聯(lián)系的抽象實(shí)體，比如整數(shù)或幾何圖形?！彼斫獾臄?shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，就是數(shù)和形的組合。數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)除數(shù)學(xué)性質(zhì)以外，沒(méi)有其他屬性?！盎玖Ｗ右彩且环N純粹的數(shù)學(xué)對(duì)象，因?yàn)樗鼈兾ㄒ坏膬?nèi)稟性質(zhì)都是數(shù)學(xué)性質(zhì)。”“物理世界隨時(shí)間而變化，但數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)卻一成不變?！彼赋觯骸皬哪撤N意義上說(shuō)，我們的實(shí)在并不只是被數(shù)學(xué)所描述，它本身就是數(shù)學(xué)。并且，它不僅某些方面是數(shù)學(xué)，它的全部都是數(shù)學(xué)，包括你在內(nèi)?！彼f(shuō)這回到了畢達(dá)哥拉斯。

泰格馬克對(duì)他們數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)的合理性作了一些論述?！皵?shù)學(xué)存在等同于物理存在。這意味著，所有存在于數(shù)學(xué)中的結(jié)構(gòu)，也都存在于物理中。”他把物理存在歸結(jié)為數(shù)學(xué)存在，必然要把物理學(xué)歸結(jié)為數(shù)學(xué)。“如果某些數(shù)學(xué)方程完全描述了外部物理實(shí)在和某個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，那么外部物理實(shí)在和這個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)就完全是一回事。”他引述諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者維格納的話：“自然科學(xué)中的數(shù)學(xué)具有難以解釋的有效性?！彼f(shuō)，數(shù)學(xué)之所以在自然科學(xué)中如此有效，是因?yàn)榇笞匀槐旧砭褪菙?shù)學(xué)。

顯然，泰格馬克的數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)，講的并不是宇宙學(xué)，而是哲學(xué)。

他還說(shuō)：“數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)意味著，時(shí)間的流逝是一種幻覺(jué)，變化也同樣是一種幻覺(jué)；創(chuàng)生與毀滅也是幻覺(jué)，因?yàn)樗鼈兩婕白兓??！奔热粍?chuàng)生是幻覺(jué)，那宇宙的自我繁殖豈不也是幻覺(jué)？

按數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)，前三種多重宇宙都是數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，而這第四層多重宇宙則是其他的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。泰格馬克說(shuō)：“所有存在于數(shù)學(xué)中的結(jié)構(gòu)，也都存在于物理中，構(gòu)成了第四層多重宇宙?！薄拔覀?cè)阉鬟^(guò)的平行宇宙組成了一個(gè)越來(lái)越多樣化的四層金字塔結(jié)構(gòu)：第一層，空間中觀測(cè)不到的遙遠(yuǎn)區(qū)域；第二層，其他暴脹停止的區(qū)域；第三層，量子希爾伯特空間中的其他地方；第四層，其他數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)?！彼终f(shuō)：“數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)本身就是宇宙?！睆乃械奈锢韺?shí)在是數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，到所有的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)都是物理實(shí)在；從多重宇宙是數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，到所有的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)都是多重宇宙，其邏輯跨度也太大了。

他甚至認(rèn)為電子游戲是一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，因而也是一種多重宇宙。他和朋友開(kāi)發(fā)了一種3D俄羅斯方塊游戲?！叭绻阃孢@個(gè)游戲時(shí)不按鍵盤(pán)（這可不是得高分的好策略），那么整個(gè)游戲，從頭到尾都會(huì)被程序中的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)規(guī)則所決定，這讓它也成了一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，成為第四多重宇宙的一部分?！边@就是說(shuō)，萬(wàn)物皆宇宙，但這還是宇宙嗎？多重宇宙豈不真的泛濫成災(zāi)？泛宇宙論只能是一種思辨的猜想。宇宙被泰格馬克泛化到極致，他的多重宇宙理論只能是一種哲學(xué)思辨。

四、多重宇宙理論的哲學(xué)意義

多重宇宙理論具有濃厚的哲學(xué)色彩和一定的哲學(xué)意義。

多重宇宙理論為人擇原理提供了新的論證。狄拉克發(fā)現(xiàn)自然常數(shù)之間存在某種巧合。宇宙中的自然常數(shù)必須在特定的取值范圍內(nèi)，生命才有可能出現(xiàn)?；艚鹨仓鲝埗嘀赜钪胬碚?。他說(shuō)：“我們接受所有可能空間內(nèi)的宇宙?！薄拔覀兊挠钪姹旧硪彩窃S多宇宙中的一個(gè)?！彼赋鲎匀怀?shù)間的巧合，好像是一種設(shè)計(jì)。“這么多自然定律被極端地微調(diào)到適于我們的生存，這至少可使我們中的某些人有點(diǎn)回到這個(gè)大設(shè)計(jì)是某一偉大設(shè)計(jì)者的作品的舊觀念?！薄岸嘤钪娓拍钜部梢越忉屪匀欢傻奈⒄{(diào)，而不需要一個(gè)為我們制造宇宙的仁慈的造物主?！痹诙嘀赜钪胬碚撝?，沒(méi)有上帝的地位。這種“設(shè)計(jì)”是通過(guò)“微調(diào)”實(shí)現(xiàn)的，而“微調(diào)”是宇宙自然選擇的結(jié)果。宇宙的自我繁殖必然會(huì)產(chǎn)生自我微調(diào)、自我設(shè)計(jì)和自我選擇。當(dāng)然，高度發(fā)達(dá)的文明也會(huì)對(duì)自然常數(shù)和物理定律進(jìn)行微調(diào)，也許我們的宇宙就是別的宇宙的智慧生物的設(shè)計(jì)?？傊?，宇宙自我創(chuàng)生，無(wú)需上帝插手。

多重宇宙理論認(rèn)為，無(wú)論生命出現(xiàn)的條件多么苛刻，如果在無(wú)限的空間中存在一切可能的宇宙，那在多重宇宙中必然會(huì)存在一個(gè)宜居的宇宙。泰格馬克說(shuō)：“這一點(diǎn)可以被解讀為一個(gè)常數(shù)范圍很寬的多重宇宙存在的證據(jù)?！边@就是說(shuō)，因?yàn)橛卸嘀赜钪妫圆艜?huì)有我們的宇宙。如果只有一個(gè)或很少幾個(gè)宇宙，那就很難出現(xiàn)我們的宇宙。宇宙越多，越多樣化，我們的宇宙出現(xiàn)的幾率就越高。所以我們的宇宙的存在，證明了多重宇宙的存在。多重宇宙理論豐富了人擇原理。

有人認(rèn)為，如果我們找到了終極理論，那我們就找到了“大設(shè)計(jì)”。多年來(lái)，許多物理學(xué)家一直在尋求包羅萬(wàn)象的統(tǒng)一理論。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者特霍夫特說(shuō)：“有一天我們會(huì)有一個(gè)堅(jiān)如磐石的‘萬(wàn)物之理——一個(gè)基本定律，其最終的數(shù)學(xué)表達(dá)是如此的簡(jiǎn)單和普適，以致不可能有任何小的變化和修正。”可是多重宇宙理論認(rèn)為，宇宙數(shù)目巨大，均有不同屬性。它們的幾何性質(zhì)、自然常數(shù)和物理定律都是千差萬(wàn)別、各不相同，怎么可能用一種統(tǒng)一理論來(lái)說(shuō)明？永恒暴脹沒(méi)有終極，怎么會(huì)有終極理論？宇宙不斷微調(diào)，理論怎么可能沒(méi)有任何修正？巴羅說(shuō)得好，我們所想象的終極理論，不過(guò)是一套“地方性法規(guī)”。沒(méi)有統(tǒng)一的、唯一的終極理論，這個(gè)看法對(duì)理論物理學(xué)的發(fā)展有重要意義。

多重宇宙理論有助于我們認(rèn)識(shí)想象的本質(zhì)及其自由度和隨意性，多重宇宙理論把想象發(fā)揮到了極致。有無(wú)限多的宇宙，還能有更大的想象空間嗎？我們的宇宙可能是在1370億年以前，由兩塊巨大的膜碰撞而成；大約在50億年以前，我們的宇宙開(kāi)始了第二輪加速膨脹，這在許多人看來(lái)，都是無(wú)法想象的。筆者認(rèn)為：“想象是人對(duì)自身的超越，是精神對(duì)物質(zhì)的超越?！雹尴胂蟮淖畲髢?yōu)點(diǎn)是意念自由，具有隨意性。想象是人的本能。人們唯一可以按主觀意愿、隨心所欲做的事情就是想象，因?yàn)橄胂罂梢猿綍r(shí)空，超越物質(zhì)條件的限制，并無(wú)需成本。自由度最高的想象是隨意想象。在隨意想象的世界里，人們可以把所有的可能與不可能都想象為現(xiàn)實(shí)，包括客體的狀態(tài)和主體的行為。人們的求新、求奇的欲望，會(huì)使人們追求意念自由的最大化。所以多重宇宙理論提出很多匪夷所思的想法，也是人的本性的體現(xiàn)。

五、多重宇宙理論的思辨特征

我們的宇宙之外，還有別的宇宙？本來(lái)是個(gè)哲學(xué)問(wèn)題。盡管多重宇宙理論者用物理學(xué)、數(shù)學(xué)研究這個(gè)問(wèn)題，卻只能作出思辨性的回答。

多重宇宙理論是關(guān)于我們的宇宙之外的想象宇宙的假說(shuō)，屬于思辨物理學(xué)。思辨物理學(xué)是用純邏輯、純數(shù)學(xué)的方法，研究想象的物理存在的理論。這種研究沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的根據(jù)，其推測(cè)無(wú)法證實(shí)，也無(wú)法證偽。

多重宇宙理論首先面臨的一個(gè)問(wèn)題，既然我們永遠(yuǎn)不可能離開(kāi)我們的宇宙，永遠(yuǎn)不可能觀測(cè)別的宇宙，那么多重宇宙存在嗎？研究者相信它的存在，因?yàn)樗麄兊幕拘拍钍且磺薪杂锌赡?，所有可能都?huì)成為現(xiàn)實(shí)。他們認(rèn)為多重宇宙可能存在，所以它存在。

達(dá)塔把多重宇宙理論的思想概括為一句話：“所有可能發(fā)生的，都會(huì)發(fā)生。”巴羅說(shuō)：“劉易斯認(rèn)為，所有可能世界像真實(shí)世界一樣都是真實(shí)的，因?yàn)榭赡苁澜绾驼鎸?shí)世界是同一類(lèi)事物。”

一切皆有可能的信念主要有兩個(gè)來(lái)源：其一，玻爾茨曼對(duì)熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)性解釋?zhuān)J(rèn)為不能自發(fā)發(fā)生的過(guò)程，其實(shí)是發(fā)生概率小的過(guò)程。一杯冷水可以變成熱水，發(fā)生概率為（1/10），需要等宇宙年齡的許多倍后，才會(huì)看到這個(gè)現(xiàn)象。后來(lái)就被引申為所有的不可能都是發(fā)生概率很小的可能，這就否定了不可能。其二，量子力學(xué)的疊加態(tài)，電子處于所有可能的位置，即一切位置皆可能出現(xiàn)。

為什么所有的可能都會(huì)成為現(xiàn)實(shí)呢？在宇宙學(xué)的研究中，不難找到時(shí)間保證。金斯說(shuō)：“如果宇宙能持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，在這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，任何可能的意外都有可能發(fā)生?！边€有空間的保證。格里賓寫(xiě)道：“從空間上看，在一個(gè)無(wú)限的宇宙中，不僅一切皆有可能發(fā)生，而且它還可以容納無(wú)限數(shù)量的無(wú)限的宇宙，在其中任何一個(gè)宇宙中，任何可能的事情都可以發(fā)生無(wú)限次?！碧└耨R克說(shuō)：“原則上，此處可能發(fā)生的一切事情確實(shí)曾經(jīng)在其他地方發(fā)生過(guò)?！笨傊藭r(shí)沒(méi)有，彼時(shí)會(huì)有，遲早會(huì)有；此處沒(méi)有，別處會(huì)有，總歸會(huì)有。

多重宇宙是一種邏輯推論，一種想象和數(shù)學(xué)模型，是思辨的概念。思辨的對(duì)象只能用思辨的方法來(lái)研究，它的方法原則主要有三條。

第一條，認(rèn)為思維的邏輯即事物的邏輯，邏輯的可能性即現(xiàn)實(shí)的可能性。例如，有的研究者認(rèn)為，根據(jù)量子力學(xué)的不確定原理，空無(wú)一物的空間不可能有一個(gè)確定的能量值，零是確定值，所以空無(wú)一物的空間的能量不可能為零。這個(gè)結(jié)論具有積極意義，但它來(lái)自純粹的邏輯推論，其真實(shí)性是邏輯自身無(wú)法解決的。我們不妨也作這樣的推論，“無(wú)”也是確定值，所以“空無(wú)一物”中也應(yīng)當(dāng)有物。既然“空無(wú)一物”的空間不存在，那關(guān)于它是否有能量的推論也就無(wú)從談起了。此外，邏輯的可能性的外延遠(yuǎn)大于現(xiàn)實(shí)的可能性，二者不能等同。在邏輯上我們可以認(rèn)為有我們這個(gè)宇宙，也可能有別的宇宙，但這并不能證明別的宇宙的存在。不能認(rèn)為事物在邏輯上可能有什么變化，它就一定會(huì)發(fā)生這種變化。

第二條，認(rèn)為數(shù)學(xué)模型即實(shí)體，數(shù)學(xué)存在即物理存在。泰格馬克說(shuō)：“數(shù)學(xué)存在和物理存在是一回事。”其實(shí)數(shù)和形、數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型說(shuō)到底都是數(shù)學(xué)符號(hào)，本身并無(wú)物理內(nèi)容。恩格斯在談到數(shù)學(xué)中的無(wú)限的原型時(shí)說(shuō)：“他們忘記了：全部所謂純數(shù)學(xué)都是研究抽象的，它的一切數(shù)量嚴(yán)格說(shuō)來(lái)都是想象的數(shù)量，一切抽象推到極端都變成荒謬或走向自己的反面。數(shù)學(xué)的無(wú)限是從現(xiàn)實(shí)中借用的，盡管是不自覺(jué)地借用的，所以它只能從現(xiàn)實(shí)來(lái)說(shuō)明，而不能從它自身，從數(shù)學(xué)的抽象來(lái)說(shuō)明?！卑逊?hào)當(dāng)作實(shí)物，這類(lèi)似于古代的巫術(shù)思維。

第三條，認(rèn)為想象即現(xiàn)實(shí)，隨意想象即科學(xué)想象。既然一切皆有可能，所有可能皆會(huì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，那一切皆可想象，所有想象皆可為真；那各種宇宙皆可想象，所有想象中的宇宙都是現(xiàn)實(shí)的宇宙。無(wú)限個(gè)多重宇宙，這豈不是把想象推向了極致？泰格馬克說(shuō)：“沒(méi)有做不到，只有想不到。唯一的限制，就是我們的想象力。”言外之意，科學(xué)想象不受任何限制。當(dāng)然，想象可以隨心所想，無(wú)拘無(wú)束，但這是隨意想象。隨意想象無(wú)需任何根據(jù)，科學(xué)想象必須有一定的理論和觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)根據(jù)，隨意想象可以違反客觀規(guī)律，科學(xué)想象必須遵守客觀規(guī)律。天文學(xué)家克羅斯威爾在談?wù)摱嘀赜钪鏁r(shí)說(shuō)：“其他宇宙會(huì)令人陶醉！關(guān)于它們，你想說(shuō)什么就可以說(shuō)什么，只要天文學(xué)一天沒(méi)有找到它們，就一天不能說(shuō)你是錯(cuò)的?！薄半S意想象是沒(méi)有現(xiàn)實(shí)意義的‘虛想象”，多重宇宙中的想象常伴有數(shù)學(xué)演算，但有些假設(shè)和內(nèi)容仍有隨意想象之嫌。

顯然，用上述這些信念和方法研究多重宇宙，只能停留在思辨的層面。

研究者的一些論證、論述也帶有思辨的特征。泰格馬克說(shuō)：工廠制造許多汽車(chē)，兔子生許多小兔子，各有各的創(chuàng)造機(jī)制，若宇宙只有一輛車(chē)、一只小兔子就不自然。所以我們很自然地想到，我們的宇宙也是由某種孕育宇宙的機(jī)制創(chuàng)造出來(lái)的。所有這些創(chuàng)造機(jī)制都會(huì)創(chuàng)造出無(wú)數(shù)個(gè)版本。一個(gè)適當(dāng)?shù)挠钪鎰?chuàng)生機(jī)制會(huì)創(chuàng)造出許多宇宙，而不僅僅是我們棲身的這一個(gè)。這樣，看起來(lái)才更自然一些。有一當(dāng)然就會(huì)有多，這才自然。他還說(shuō)：“關(guān)于物理理論，還有一件重要的事情就是，如果你喜歡某個(gè)理論，那你必須全盤(pán)接受它們的一切?！逼叫杏钪媸潜┟浝碚摰囊粋€(gè)預(yù)測(cè)，你接受暴脹理論，你就必須接受多重宇宙理論。

有的研究者想創(chuàng)造新宇宙。“‘宇宙在永恒暴脹之中自然繁殖的過(guò)程，使得宇宙學(xué)家開(kāi)始設(shè)想，我們能不能人工地激發(fā)這些繁殖過(guò)程呢？我們能不能通過(guò)激發(fā)某一次漲落，產(chǎn)生像永恒暴脹一樣的效果，從而‘創(chuàng)造出一個(gè)宇宙來(lái)呢？”為什么想制造宇宙？林德說(shuō)：“從這個(gè)角度看來(lái)，我們?nèi)巳硕寄艹蔀樯系??！边@里談的都是哲學(xué)。

正因?yàn)槎嘀赜钪媸莻€(gè)思辨概念，所以容易產(chǎn)生不同的理解?！八形覀兩形纯吹降男求w，就形成了一個(gè)隱秘的宇宙，這是平行宇宙的基本形態(tài)。”這是把我們視界以外的宇宙說(shuō)成了多重宇宙?！八^平行宇宙，就是我們所料想的另一種情形?！崩缥野褧?shū)放在另外一個(gè)地方，這本書(shū)就在另一個(gè)宇宙中。

需要我們深思的是恩格斯的一段文字：“我們的自然科學(xué)的極限，直到今天仍然是我們的宇宙，而在我們的宇宙以外的無(wú)限多的宇宙，是我們認(rèn)識(shí)自然界所用不著的?！倍鞲袼故窃谡?wù)摂?shù)學(xué)無(wú)限性、自然界和歷史的無(wú)限多樣性時(shí)講這句話的。他提到了“無(wú)限多的宇宙”，指出這對(duì)認(rèn)識(shí)自然界是“用不著的”。他在這里談的是哲學(xué)，而不是自然科學(xué)。

泰格馬克也覺(jué)得他的假說(shuō)有思辨哲學(xué)的味道，但他認(rèn)為這是“精密科學(xué)”。“在更加深入探討這個(gè)瘋狂的想法之前，我們需要停下來(lái)，檢查一下自己精神是否正常。首先，這些我們根本無(wú)法觀測(cè)到的種種怪異真的是科學(xué)呢，還是我已經(jīng)越出了科學(xué)的邊界，踏進(jìn)了純粹的哲學(xué)思辨？”他檢查的結(jié)論是：“它從一門(mén)以推測(cè)為主，略帶哲學(xué)意味的領(lǐng)域轉(zhuǎn)變?yōu)榻裉煳覀兯吹降木芸茖W(xué)。”但是他又說(shuō)：“我們并不能100%地確信暴脹是永恒的，甚至不能確定暴脹到底有沒(méi)有發(fā)生過(guò)。”既然如此，那多重宇宙是否存在也不確定，那么多重宇宙理論怎么又會(huì)是“精密科學(xué)”呢？

有些科學(xué)家相信多重宇宙的存在，并為多重宇宙理論的科學(xué)性進(jìn)行辯護(hù)。溫伯格說(shuō)：“對(duì)多重宇宙概念持有異議的一個(gè)不太充分的理由是，事實(shí)上我們永遠(yuǎn)不可能觀測(cè)到除我們自身所在的宇宙外的任何其他子宇宙。在已經(jīng)確立的理論中也有許多成份是我們永遠(yuǎn)也不可能觀測(cè)的，但我們并沒(méi)有因此就拒絕這些理論。檢驗(yàn)一個(gè)物理理論不是要求理論中的每個(gè)量都是可觀測(cè)量，以及理論做出的每個(gè)預(yù)言都應(yīng)該是可檢驗(yàn)的，而是有足夠的觀測(cè)量和足夠的預(yù)測(cè)可被測(cè)試，以使我們有信心相信這個(gè)理論是正確的。”溫伯格的話當(dāng)然有一定的道理，但我們對(duì)平行宇宙不是有“足夠的”觀測(cè)量，而是沒(méi)有任何觀測(cè)且“永遠(yuǎn)不可能”有，那多重宇宙理論的科學(xué)性又來(lái)自何處呢？難道來(lái)自它的“超驗(yàn)性”？

思辨物理學(xué)是理論物理學(xué)的一種特殊形式，它是不完整、不嚴(yán)密的物理學(xué)，是同哲學(xué)糾纏在一起的物理學(xué)。由于物理學(xué)家的觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)總歸是有限的，所以難免要用科學(xué)想象、邏輯推論和哲學(xué)猜想來(lái)補(bǔ)充，所以理論物理學(xué)常有一定思辨的成分?，F(xiàn)代物理學(xué)常研究極大、極小、極快、極早這類(lèi)極限問(wèn)題，對(duì)此我們不可能有足夠的觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，思辨的成分會(huì)更多，相對(duì)論、量子力學(xué)的疊加態(tài)、大爆炸宇宙學(xué)就是如此。

多重宇宙理論是思辨物理學(xué)的典型，它將如何發(fā)展？筆者冒昧認(rèn)為，可能數(shù)學(xué)模型更加精致一些，但主要是在思辨方向發(fā)展，更加思辨化，最后演變?yōu)橐环N哲學(xué)理論。泰格馬克的數(shù)學(xué)宇宙假說(shuō)就表明了這點(diǎn)。

[作者簡(jiǎn)介：林德宏，南京大學(xué)人文社會(huì)科學(xué)榮譽(yù)資深教授。]

（責(zé)任編輯張?jiān)录t）