在探索宇宙奧秘時,科學界普遍認同我們的宇宙起源於約138億年前的一次劇烈爆炸。這場大爆炸促使一個極其微小、密度和溫度極高的奇點突然膨脹,進而形成了我們當前觀察到的宇宙。
隨著時間推移,宇宙持續膨脹,其速度甚至超過了光速。利用現代科技,科學家推測可觀測宇宙的直徑達到約930億光年。宇宙大爆炸的過程類似一個不斷膨脹的氣球,那麼既然宇宙有起始點,必然也應該存在邊界。那麼,在宇宙之外,是否存在虛空或其他未知事物?
回答這個問題可能超出我們的能力範圍,因為理論上可觀測宇宙之外的部分與我們無關。不過,我們仍可以大膽地推測和想像。科學家們提出了五種假說,試圖揭示宇宙之外的種種可能。
例如,高維度宇宙理論建立在弦理論的基礎之上,主張宇宙中的所有物質,例如電子和誇克等基本粒子,都是由弦組成的。這些弦是微小的線性結構,通過不同的振動模式形成各種粒子,從而構成宇宙萬物。
弦理論認為,完整的理論框架至少需要十個維度,這表明我們的宇宙遠不止四維,而是包含更高的維度。根據該理論,我們的四維宇宙鑲嵌在一個膜宇宙中,而膜則漂浮在高維度的宇宙空間中。
不同維度之間的影響通常很小,能量和物質不能直接交換,但某些力量如引力和中微子能夠在維度之間移動。高維度不一定遙不可及,或許就在我們身邊,只是因為額外維度蜷縮於極小的尺度,而我們生活於相對平坦的四維空間中,難以感知。
膜宇宙可能交錯、平行或互相包含。例如,此刻你眼前可能就存在一個高維度的膜宇宙,但卻無法察覺它的存在。
電影《星際穿越》中的部分場景反映了這種理論。男主角通過黑洞進入高維度空間,並與四維世界的女兒交流,這一過程利用引力為媒介。這展示了電影製作的科學嚴謹性,結合了真實的理論基礎。
如果高維度宇宙理論最終被證實,可能有助於解釋暗物質的本質。科學家估計暗物質占宇宙總物質的85%,其產生的絕大多數引力來源於此。雖然暗物質遍布我們周圍,但目前還未觀察到它的存在。
高維度可能是暗物質的所在,從而影響著我們所知的四維世界,這或許是難以直接觀測暗物質的原因。
平行宇宙理論源於量子力學的興起,顛覆了人們對現實的認識。在這複雜的量子世界中,每次對微觀粒子的觀察都會呈現不同狀態。那麼,構成巨集觀世界的這些微觀粒子,是否可能讓我們的宇宙存在多種狀態,從而衍生出平行宇宙?
如果這個觀點成立,將意味著在另一個平行宇宙中,你可能已經是億萬富翁,或者過著截然不同的生活。當然,反之亦然,現實中不如意的你,可能在其他宇宙擁有更多成就。
量子世界的不確定性意味著一切皆有可能,在平行宇宙中你可能擁有從總統到流浪漢的各種身份,所有皆在隨機中變幻。
平行宇宙包含所有已存在或可能存在的事物,各種可能性都有可能在其中實現。
多層宇宙理論則易於理解,它認為所有的宇宙都是更大宇宙的子宇宙,宇宙層層嵌套,沒有盡頭。
母宇宙通常包含許多子宇宙,但它自身也是更大母宇宙的子宇宙。因此,沒有絕對的母宇宙和子宇宙劃分,任何一個宇宙都具有雙重身份。
儘管有多種理論提出探索宇宙之外的假說,對我們而言,目前這些理論尚未得到驗證,人類只能憑想像力去探索。儘管近幾百年科技飛速發展,但對於月球之外的廣大宇宙,人類仍面臨無數謎團等待揭秘。