天外还有天吗？

国际天文学会副主席特林布尔在今年美国SKY&TELESCOPE杂志1月号发表的文章《回顾：20世纪天文学的主旋律》一文的最
后提出了天文学的五个悬而未诀的问题，第一个问题就是：大爆炸的起因是什么，是否存在着与我们隔开的大爆炸宇宙， 这些宇宙
是什么样子的。
是否有平行宇宙或多个宇宙存在？大家知道，量子力学很好地描述了原子和基本粒子的“模糊”特性。例如，电子不是平静
地在规定的轨道上绕原子核运行，犹如行星绕太阳的运动那样，而是以波动的形式充斥在原子舞厅的各个角落。 人们不可能确切地
指出它的位置，只能用概率来表达电子出现于这里或那里。
量子力学的奠基人之一奥地利物理学家薛定谔通过他建议的一个假想实验，薛定谔之猫，把适用于微观世界的量子力学概念
推广应用到宏观世界。如想象有一只猫和一瓶氰化钾一起被关在一个封闭的箱子里。装氰化钾的瓶子位于一个锤子的下面， 锤子的
下面，锤子的状态由一个放射性源（如铀）所控制。当第一个铀原子蜕变时,锤子下落打碎玻璃瓶，氰化钾的毒气放出来，猫被毒死。
按照量子力学原理，我们不能准确地说出第一个铀原子在什么时候蜕变，只能用概率来表达：例如在一分钟里,铀原子发生或不发生
蜕变的概率各为50%，就猫而言，我们所能预言的（不打开箱子）在一分钟之后，活猫和死猫的概率也各为50%。
为了避免猫悬在死、活两种状态之间的难题，1957年，美国物理学家埃弗里特提出了平行宇宙的概念：在一个宇宙中,铀原
子未发生蜕变,猫不会被毒死,在另一个宇宙中,铀原子发生了蜕变,猫被毒死.两个宇宙都真实的存在着,它们都可能有一模一样的观
测者，而每一个宇宙又可能一分为二。这些宇宙又可能是完全不相沟通的：一个宇宙中的观测者永远观测不到另一个宇宙内发生的
任何事件。如果和我们并存的这些宇宙在它们演化长河中的任何阶段都没有生命出现的话，则我们没有必要为这些宇宙去考虑物理
参数的调整和初始条件了。这些物理参数和宇宙创生时的初始条件是根据本宇宙中我们的存在这一客观事实从无数个参数中挑选出
来的。
另一类多个世界的概念是埃弗里特的导师惠勒提出来的：即宇宙经历了连续不断的膨胀与收缩的循环,在每次收缩到温度和
密度达到无穷大时，新的宇宙又诞生了，犹如不死鸟（凤凰）从其灰烬中的再生，宇宙再次膨胀。但每一次的循环以一组不同的物
理参数和初始条件开始，甚至在新的宇宙中遵循着不同于前一个宇宙所遵循的物理定律。大多数循环不一定必需有出现智慧生命的
条件，碰巧，在我们的这一循环中具备了出现生命的条件，这就是为什么有人能为《天文爱好者》提供稿件而你也在网上阅读这些
文章。埃弗里特的平行宇宙与惠勒的多个宇宙的不同之处在于前者是“横向的”许多宇宙同时存在而后者是“纵向的”，但相同之
处则是两者的众多宇宙间是完全没有联系的以及这些宇宙的物理参数、初始条件。甚至物理定律都是随机变化的。惠勒循环宇宙的
科学基础不太“牢固”，因为我们还不知道宇宙是否有足够的物质最终使自己坍缩，在极端高温和高密的普朗克尺度壁垒后面将发
生什么样的情况。宇宙能够以新的物理参数开始吗？现代物理学还回答不了这一问题。
1987年，英国理论物理学家和宇宙学家霍金提出的由虫洞（亦称蛀洞）连接的许多大宇宙是另一种类型的平行宇宙。在《
暴胀宇宙学说简介》一文中还叙述了许多其他暴胀着的宇宙和自身复制宇宙等概念。
从以上的叙述可见，平行宇宙或多个宇宙问题，是现代宇宙学中的一个热门话题。为此，天文科普作家格里宾建议给予un-
iverse和cosmos以不同的涵义，前者表示我们的宇宙，后者表示我们的宇宙及隔开的所有宇宙的总称，拟改为“大宇宙”。 原来，
universe这个词来自拉丁词unum（意为“一个”）和vertere（意为“变成，转向”）；换言之，它表示“一群人变成了一个人”。
在最广泛的意义上，它又指一切存在的东西作为一个整体而构成的一个集团，那就是universe，也就是“宇宙”；而cosmos一词来
源于希腊语，希腊语中称“秩序”和“有条理”为cosmos，为此就用cosmos来指在我们周围观测到的有秩序的宇宙。这两个词与我
国源远流长的“宇宙”（天地四方曰宇，往古来今曰宙）一词相对应，确实是再好不过的了。 但现在看来，是否需要一个新的汉语
名词呢？