科學猜想：我們可能不存在，但不代表多重宇宙的存在


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我們存在於這個世界上，我們是活的生物。所以我們所存在的宇宙一定不排斥生命的存在。但是，隨著科學家們不斷研究宇宙的基礎規律，他們發現像我們所存在的宇宙這樣能夠與生命相容的概率在天文學上是很低的。我們可以通過調整物理常數（比如重力強度、電子質量、宇宙常數），建立不同的宇宙模型。顯而易見的是，在很大的取值範圍內，這些常數必須和目前所測得的值完全相同時才有可能孕育出生命。物理學家Lee Smolin的計算結果表明出現生命的可能性隻有10229分之一。
物理學家們稱這一發現為生命的物理學參數“微調”。我們應該如何理解這一發現呢？有些人認為這隻是我們運氣好。但是許多傑出的科學家，比如Martin Rees、Alan Guth和Max Tegmark等，他們認為這是我們生活在多重宇宙中的證據，即我們的宇宙隻是海量亦或是數量無限的世界集合中的一個。這讓我們有希望用“猴子與打字機”的假設來解釋“微調”。這一假設是說，如果有足夠多的猴子在隨機敲打字機，那麽有一隻猴子打出一點兒英語也不是沒有可能。類似的，如果有足夠多的宇宙，每個宇宙中的物理常數有足夠的變化，那麽在統計學上有可能出現一組能夠產生生命的物理常數值。
這一解釋在直覺上是可行的。但是概率論專家指出，從微調到多重宇宙存在的推論是錯誤的。具體來說，多重宇宙理論家犯了逆賭徒謬誤，與經典賭徒謬誤略有不同。在經典賭徒謬誤中，賭徒整夜都在賭場中，並且運氣一直很差。她想：“我下一把骰子一定能贏，因為我不可能整晚都運氣不好！”這是一種謬誤，因為對於任何一次特定擲骰，得到兩個六點的概率都是一樣的，是1/36。賭徒在那晚扔了幾次骰子對下一次出現兩個六的概率沒有影響。


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在逆賭徒謬誤中，一名遊客走進一家賭場然後一下子就看見有人扔了兩個六。她想：“哇，那個人一定已經玩了很久，因為不太可能一上來就能有扔到兩個六的好運。”因為相同的原因這也是一種謬誤。走進賭場的遊客隻見到了一次扔骰子，這一次得到兩個六的概率和其他任何一次扔骰子得到兩個六的概率相同，都是1/36。玩家在此前玩了多久與遊客看見玩家扔出兩個六的概率之間沒有關係。
哲學家Ian Hacking率先將逆賭徒謬誤與多元宇宙聯係起來，主要關注物理學家John Wheeler的震蕩宇宙理論。震蕩宇宙理論認為我們的宇宙是一長串暫時宇宙序列中最新的一個。正如賭場遊客所說的“哇，那個人一定玩了很久，因為不太可能一上來就能有扔兩個六的好運”，多重宇宙理論學家會說：“哇，在我們的宇宙出現之前一定有許多其他宇宙，因為如果隻有一個宇宙，那麽正確的物理常數值就不可能出現”。
其他理論學家之後意識到每一次嚐試通過“微調”得出多重宇宙的努力都會被上述謬誤推翻。考慮以下類比。你醒來後失憶了，不記得自己是怎麽到這個地方的。在你前麵是一隻正在敲打字機的猴子，寫的是英語內容。很明顯這需要解釋。你可能會想：“也許我是在做夢，或許這是隻受過訓練的猴子，也許這是隻機器猴。”你不太可能想到的是：“這兒一定有許多隻猴子，大部分都打不出英語。“你不會這麽想是因為需要解釋的是為什麽這隻猴子，那隻你真真切切看到的猴子，正在用打字機寫英語，而假定有其他猴子也不能解釋這隻猴子正在做的事情。
有些人反對這一觀點，認為這一推翻從微調得出多重宇宙的觀點忽略了微調情況下的選擇效應，即我們不可能觀察到未經微調的宇宙。如果不對宇宙進行微調，那麽其中就不可能產生生命，同時也沒有人能發現這個宇宙中的任何東西。選擇效應當然是存在的，但這對是否犯了謬誤沒有影響。我們可以通過在上一段的猴子和打字機類比中添加選擇效應來證明這一點。考慮如下故事：
你醒來時發現自己在一個房間裏，對麵坐著《蝙蝠俠》中的小醜和打字機旁一隻叫Joey的猴子。小醜告訴你在你昏迷時，他決定玩個遊戲。他給Joey一個小時時間去敲打字機，承諾如果Joey打出了些英語他就放了你，不然就在你恢複意識前殺死你。幸運的是，Joey打出了“I love how yellow bananas are（我喜歡黃色的香蕉）”，因此你被小醜放了。
在上麵的故事中，你不可能觀察到Joey打出了英語以為外的任何其他內容，因為小醜會在你有機會觀察到之前殺死你，就像我們沒法發現非微調宇宙一樣。就算這樣，推出有許多猴子也是沒有根據的。考慮到一隻普通的猴子隨機打出“I love how yellow bananas are”的可能性太小，你可能會懷疑有某種把戲。但你不會推出，這兒一定還有許多打不出英語的猴子。同樣，你需要解釋的是為什麽Joey正在打英語，而假定存在其他猴子並不能解釋這一點。以此類推，我們需要解釋的是為什麽我們唯一觀察到的宇宙是微調的，而假定還有其他宇宙無法對此作出解釋。
但是多重宇宙的存在沒有科學證據嗎？一些物理學家確實認為，有初步的經驗證據證明一種多重宇宙的存在，即基於永恒膨脹假設的多重宇宙。根據永恒膨脹理論，有一個巨大的，呈指數擴展的巨型空間，其中某些區域的膨脹會減速從而形成“泡泡宇宙”，我們的宇宙隻是眾多泡泡宇宙中的一個。但是認為物理常數（重力強度、電子質量等）在這些不同的泡泡宇宙中有所不同並沒有經驗基礎。而且，如果不同泡泡宇宙中的物理常數值都是一樣的，微調理論甚至是錯誤的：我們現在有海量的猴子，它們都能打出英語。


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此時許多人引入了弦理論。弦理論提供了一種理解不同泡泡宇宙有不同物理常數可能性的方法。弦理論中，物理學中假設的“常數”由空間相位決定，而在所謂的“弦景觀”中宇宙有10500個不同的可能相位。隨機過程確保了不同的泡泡宇宙能夠從弦景觀中實現各種各樣的可能性。但還是沒有能夠認為這一可能性是真實存在的經驗性證據。
一些科學家重視多重宇宙中不同宇宙的物理常數有可能不同這一觀點，是因為這似乎可以解釋微調。但是仔細檢查會發現，從微調到多重宇宙的推論是有缺陷的。所以我們該如何理解微調？也許有其他方法來解釋它。也可能我們就是比較幸運。
撰文：Philip Goff，是英國杜倫大學的哲學家與意識研究員。他主要研究如何將意識融入到我們的科學世界觀中。
翻譯：常灝傑
審校：曾小歡
引進來源：科學美國人
引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/our-improbable-existence-is-no-evidence-for-a-multiverse/
本文來自：環球科學


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