我们的宇宙是在实验室中创造的吗?

开发量子引力技术可能会将我们提升到“A级”文明,使其能够创造婴儿宇宙

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

关于我们宇宙历史的最大谜团是大爆炸之前发生了什么。我们的宇宙从何而来?大约一个世纪前,阿尔伯特·爱因斯坦寻找稳态替代理论来替代大爆炸模型,因为时间上的开端在他的思想中并不令人满意。

现在,科学文献中关于宇宙起源的猜想有很多,包括我们的宇宙是从真空涨落中产生的,或者是循环的,具有反复的收缩和膨胀周期,或者是通过人择原理弦理论景观中的多元宇宙中选择出来的——正如麻省理工学院的宇宙学家艾伦·古斯所说,“一切可能发生的事情都会发生……无数次”,或者它从黑洞内部物质的坍缩中产生。

一个较少被探索的可能性是,我们的宇宙是在一个先进技术文明的实验室中创造出来的。由于我们的宇宙具有平坦的几何结构零净能量,一个先进的文明可能已经开发出一种技术,可以通过量子隧穿从虚空中创造出一个婴儿宇宙。


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这个可能的起源故事将宗教创造者的概念与量子引力的世俗概念统一起来。我们没有一个预测理论可以将现代物理学的两大支柱结合起来:量子力学引力。但是,一个更先进的文明可能已经完成了这一壮举,并掌握了创造婴儿宇宙的技术。如果这种情况发生了,那么它不仅可以解释我们宇宙的起源,而且还可以表明,像我们这样的宇宙——在这种图景中,它孕育了一个先进的技术文明,从而诞生了一个新的平坦宇宙——就像一个生物系统,通过多代繁殖来维持其遗传物质的寿命。

如果是这样,我们的宇宙不是为了让我们存在于其中而被选择的——正如传统的人择推理所暗示的那样——而是被选择成能够产生比我们更先进的文明。那些“宇宙街区里更聪明的孩子”——他们有能力开发出生产婴儿宇宙所需的技术——是宇宙达尔文选择过程的驱动力,而我们目前还无法实现导致我们存在的宇宙条件的再生。一种说法是,我们的文明在宇宙学上仍然是无菌的,因为我们无法复制创造我们的世界。

从这个角度来看,文明的技术水平不应像卡尔达肖夫等级在 1964 年由尼古拉·卡尔达肖夫设想的那样,以他们利用多少能量来衡量。相反,它应该以文明复制导致其存在的宇宙物理条件的能力来衡量。

到目前为止,我们是一个低级技术文明,在宇宙尺度上被评为C级,因为我们甚至无法为太阳死亡时重建我们星球上的宜居条件。更糟糕的是,我们可能被标记为D级,因为我们正在通过技术驱动的气候变化,粗心地破坏地球上的自然栖息地。B级文明可以调整其周围环境的条件,使其独立于其宿主恒星。A级文明可以重建产生其存在的宇宙条件,即在实验室中产生婴儿宇宙。

按照我们已知的物理学标准,获得 A 级文明的殊荣并非易事。相关的挑战,例如在小区域内产生足够大的暗能量密度,已经在科学文献中讨论过。

由于一个自我复制的宇宙只需要拥有一个 A 级文明,而拥有更多的文明的可能性要小得多,因此最常见的宇宙将是勉强达到 A 级文明的宇宙。任何比这个最低要求更好的情况都不太可能发生,因为它需要额外的罕见情况,并且不会为婴儿宇宙的达尔文选择过程提供更大的进化益处。

我们的文明可能不是特别聪明的文明,这个可能性不应让我们感到惊讶。当我在哈佛大学告诉学生们,他们中有一半人低于班级的中位数时,他们会感到沮丧。固执的现实很可能是,即使考虑到我们庆祝大型强子对撞机发现希格斯玻色子,我们在宇宙中我们这类智能生命形式的钟形概率分布中也处于统计中心位置。

我们必须允许自己谦虚地通过新的望远镜进行观察,正如最近宣布的伽利略计划所设想的那样,并在我们的宇宙街区中寻找更聪明的孩子。否则,我们的自负之旅可能不会有好结果,就像恐龙的经历一样,它们统治地球,直到来自太空的物体玷污了它们的幻觉。

Avi Loeb 是伽利略计划负责人,哈佛-史密森天体物理中心理论与计算研究所主任,哈佛大学黑洞计划创始主任,以及哈佛大学天文系前任主任(2011-2020 年)。他曾任总统科学技术顾问委员会成员,以及国家科学院物理学和天文学委员会前任主席。他已发表一千多篇同行评审论文,并且是畅销书 ExtraterrestrialInterstellar 的作者,以及教科书 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“我们的宇宙是在实验室中创造的吗?”为标题发表于SA Space & Physics 第 4 卷第 6 期(
doi:10.1038/scientificamerican122021-5Xo2L7siZIlSzNqU4NjhmD
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