我們的宇宙是在實驗室中創造的嗎?

開發量子引力技術可能會將我們提升到“A級”文明,使其能夠創造嬰兒宇宙

Cat's Eye Nebula (NGC 6543) captured by NASA's Hubble Space Telescope.

關於我們宇宙歷史的最大謎團是大爆炸之前發生了什麼。我們的宇宙從何而來?大約一個世紀前,阿爾伯特·愛因斯坦尋找穩態替代理論來替代大爆炸模型,因為時間上的開端在他的思想中並不令人滿意。

現在,科學文獻中關於宇宙起源的猜想有很多,包括我們的宇宙是從真空漲落中產生的,或者是迴圈的,具有反覆的收縮和膨脹週期,或者是透過人擇原理弦理論景觀中的多元宇宙中選擇出來的——正如麻省理工學院的宇宙學家艾倫·古斯所說,“一切可能發生的事情都會發生……無數次”,或者它從黑洞內部物質的坍縮中產生。

一個較少被探索的可能性是,我們的宇宙是在一個先進技術文明的實驗室中創造出來的。由於我們的宇宙具有平坦的幾何結構零淨能量,一個先進的文明可能已經開發出一種技術,可以透過量子隧穿從虛空中創造出一個嬰兒宇宙。


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這個可能的起源故事將宗教創造者的概念與量子引力的世俗概念統一起來。我們沒有一個預測理論可以將現代物理學的兩大支柱結合起來:量子力學引力。但是,一個更先進的文明可能已經完成了這一壯舉,並掌握了創造嬰兒宇宙的技術。如果這種情況發生了,那麼它不僅可以解釋我們宇宙的起源,而且還可以表明,像我們這樣的宇宙——在這種圖景中,它孕育了一個先進的技術文明,從而誕生了一個新的平坦宇宙——就像一個生物系統,透過多代繁殖來維持其遺傳物質的壽命。

如果是這樣,我們的宇宙不是為了讓我們存在於其中而被選擇的——正如傳統的人擇推理所暗示的那樣——而是被選擇成能夠產生比我們更先進的文明。那些“宇宙街區裡更聰明的孩子”——他們有能力開發出生產嬰兒宇宙所需的技術——是宇宙達爾文選擇過程的驅動力,而我們目前還無法實現導致我們存在的宇宙條件的再生。一種說法是,我們的文明在宇宙學上仍然是無菌的,因為我們無法複製創造我們的世界。

從這個角度來看,文明的技術水平不應像卡爾達肖夫等級在 1964 年由尼古拉·卡爾達肖夫設想的那樣,以他們利用多少能量來衡量。相反,它應該以文明覆制導致其存在的宇宙物理條件的能力來衡量。

到目前為止,我們是一個低階技術文明,在宇宙尺度上被評為C級,因為我們甚至無法為太陽死亡時重建我們星球上的宜居條件。更糟糕的是,我們可能被標記為D級,因為我們正在透過技術驅動的氣候變化,粗心地破壞地球上的自然棲息地。B級文明可以調整其周圍環境的條件,使其獨立於其宿主恆星。A級文明可以重建產生其存在的宇宙條件,即在實驗室中產生嬰兒宇宙。

按照我們已知的物理學標準,獲得 A 級文明的殊榮並非易事。相關的挑戰,例如在小區域內產生足夠大的暗能量密度,已經在科學文獻中討論過。

由於一個自我複製的宇宙只需要擁有一個 A 級文明,而擁有更多的文明的可能性要小得多,因此最常見的宇宙將是勉強達到 A 級文明的宇宙。任何比這個最低要求更好的情況都不太可能發生,因為它需要額外的罕見情況,並且不會為嬰兒宇宙的達爾文選擇過程提供更大的進化益處。

我們的文明可能不是特別聰明的文明,這個可能性不應讓我們感到驚訝。當我在哈佛大學告訴學生們,他們中有一半人低於班級的中位數時,他們會感到沮喪。固執的現實很可能是,即使考慮到我們慶祝大型強子對撞機發現希格斯玻色子,我們在宇宙中我們這類智慧生命形式的鐘形機率分佈中也處於統計中心位置。

我們必須允許自己謙虛地透過新的望遠鏡進行觀察,正如最近宣佈的伽利略計劃所設想的那樣,並在我們的宇宙街區中尋找更聰明的孩子。否則,我們的自負之旅可能不會有好結果,就像恐龍的經歷一樣,它們統治地球,直到來自太空的物體玷汙了它們的幻覺。

Avi Loeb 是伽利略計劃負責人,哈佛-史密森天體物理中心理論與計算研究所主任,哈佛大學黑洞計劃創始主任,以及哈佛大學天文系前任主任(2011-2020 年)。他曾任總統科學技術顧問委員會成員,以及國家科學院物理學和天文學委員會前任主席。他已發表一千多篇同行評審論文,並且是暢銷書 ExtraterrestrialInterstellar 的作者,以及教科書 Life in the CosmosThe First Galaxies in the Universe 的合著者。

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SA Space & Physics Vol 4 Issue 6本文最初以“我們的宇宙是在實驗室中創造的嗎?”為標題發表於SA Space & Physics 第 4 卷第 6 期(
doi:10.1038/scientificamerican122021-5Xo2L7siZIlSzNqU4NjhmD
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