1980 年代晚期,霍金以名流身分游遍全球,然而他在心中游历的距离,让那几趟行程相形见绌。早先惠勒便曾在 1956 年引进一种量子虫洞(quantum wormhole)观点,这时霍金更试行穿越这类虫洞,行险深入更特异的地带,他要进入婴宇宙(baby universes)。让我们随他站在空间和时间之外,从更好的角度审视。
霍金要我们想像一个庞大的气球以高速膨胀。那个气球就是我们的宇宙,球面的小点是恒星和星系,小点让表面凹陷或起皱折。根据爱因斯坦的预测,当物质和(或)能量出现,时空也随之扭曲。
当我们以一台倍率不高的显微镜来检视宇宙气球(cosmic balloon),表面尽管遍布皱折,看来却仍相当平滑。改用倍率高的显微镜,我们就会察觉表面终究并不平滑。球面看来仿佛剧烈颤动,形成一团朦胧模糊的景象。
测不准原理让量子层级的宇宙变成非常模糊,一颗粒子的位置和动量,永远不可能同时明确得知。我们能以一种设想来描绘出这种量子不确定性的相貌,想像每颗粒子都不断颤抖并表现随机细微的振动。我们愈贴近观察,颤抖也愈剧烈。全神贯注详细审视量子层级,我们充其量只能表示,一颗粒子有这个机率出现在这里,或有那个机率像那样移动。宇宙气球的表面也同样无法预测。若以够高的倍率来观看,量子扰动就会变得极度混沌,于是我们就可以说,那种扰动有可能正在进行任何事情。
霍金认为这种「任何事情」有可能是指什么?他在 1980 年代晚期曾经投入思忖,宇宙气球里面生成一个细小凸起的机率为何。就我们比较熟悉的派对气球而言,若球面有一点脆弱部位,那里就会鼓起。通常派对气球一出现这种情况就会立刻爆裂,不过偶尔会出现罕见事例,表面鼓出一个细小气球。假使你能见到我们的宇宙气球出现这种情况,那么你就见证了一个婴宇宙的诞生。
这看来相当壮观:一个宇宙的诞生。
我们有没有机会目睹这种事件?不可能。首先,那不是一种发生在「实」时间的现象,而是发生在讨论的「虚」时间。还有个理由让我们见不到它:霍金表示,因为若有任何东西真正称得上从小开始,那就是宇宙了。我们的宇宙和新生婴儿之间的连接通道(称为脐带亦无不可),宽约只为十的负三十三次方厘米。若想写成分数,你可以在分子处摆个「1」,分母则写上「1」后面跟着三十三个「0」。那是相当小。开口处(号称虫洞)就像细小的黑洞,闪烁现形倏忽消失,间隔短得无从想像。
我们可以把能量场的扰动现象想成一对对非常短命的粒子。虫洞同样是构思这种扰动的一种方式,不过这次扰动的是时空纹理:宇宙气球的表面。
霍金的设想是,附着于这种脐带的婴宇宙有可能并不短命,同时,开头很小也不见得永远保持很小。他的想法是,到头来新生宇宙就有可能膨胀成像我们的宇宙这般模样,延伸跨越数十亿光年。就像我们的宇宙,里面什么都没有?不尽然。
霍金指出:「任何尺寸的宇宙都有可能从重力能量生成物质。」接下来就有可能形成星系、恒星、行星,说不定还有生命。
婴宇宙和成年宇宙都为数众多吗?宇宙会不会从任意地方分支出来?从厨房洗碗槽内?从你体内?霍金说:会!新生宇宙有可能在我们周遭不断生成,甚至从我们体内各点现形,我们的感官却完全察觉不到。
你说不定会感到纳闷,我们的宇宙初生之时,会不会就是另一个宇宙的侧边凸起。霍金宣称是有可能的。我们的宇宙有可能是处于宇宙无边迷宫的一环,各个宇宙分支出现彼此结合,就像无穷无尽的蜂巢,里面不只有婴宇宙,连成年宇宙也在其中。两处宇宙有可能在不只一处定点生成虫洞连接管道,说不定有好些虫洞与我们自己这处宇宙的其他区域相连,或者连往其他时间(如下图)。
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