我们存在,我们是生物。因此,我们生活的宇宙必须与生命的存在相容。但是,当科学家研究了支配我们宇宙的基本原理时,他们发现像我们这样的宇宙与生命相容的可能性天文数字很低。如果其常数(重力强度,电子质量,宇宙常数)稍有不同,我们可以模拟宇宙的外观。显而易见的是,在这些常量的很大范围内,它们必须具有几乎完全相同的值才能使生命成为可能。物理学家李·斯莫林(Lee Smolin)计算得出,与生命相适应的数字偶然发生的几率为10 229中的1。
物理学家将这一发现称为生命物理学的“微调”。我们应该怎么做?有些人认为这只是我们的好运。但是许多著名的科学家-马丁·里斯(Martin Rees),艾伦·古斯(Alan Guth),马克斯·泰格马克(Max Tegmark)都证明了我们生活在一个多元宇宙中:我们的宇宙只是一个巨大的,也许是无限的世界集合之一。希望这可以使我们对“打字机上的猴子”进行微调。如果您有足够多的猴子随机敲打打字机,那就不太可能会写一点英语了。以此类推,如果有足够多的宇宙,其物理学中的数字有足够的变化,那么从统计学上讲,很可能一个人将拥有正确的生命数字。
这种解释是直观的。但是,概率数学专家已经确定了从微调到多元宇宙的推论,这是谬论的一个实例。具体来说,多元宇宙论者犯下反赌徒的谬论,这与常规赌徒的谬论略有不同。在常规赌徒的谬论中,赌徒整夜都在赌场,并遭受了严重的厄运。她对自己说:“我的下一卷骰子注定是个好骰子,因为我不太可能整夜都掷得不好!”这是一个谬论,因为对于任何特定的掷骰,获得双六的几率都是相同的:1/36。那个晚上赌徒翻了多少圈,与下一翻是否为双六无关。
在反赌徒的谬论中,一位访客走进赌场,而她看到的第一件事是有人掷出双六。她认为:“哇,这个人一定已经玩了很长时间了,因为他们不可能一口气就拥有这么好的运气。”出于同样的原因,这是错误的。赌场访客仅观察到一卷骰子,而一卷骰子变好的几率与其他任何骰子相同:1/36。玩家在此刻之前滚动多长时间与访问者观察到的双倍六倍的赔率无关。
哲学家伊恩·哈金(Ian Hacking)率先将反赌徒的谬误与多元宇宙的论点联系起来,重点关注物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)的振荡宇宙理论,该理论认为我们的宇宙是长时间宇宙中最新的宇宙。正如赌场访客说:“哇,那个人一定已经玩了很长时间了,因为他们不可能一口气就得到这么好的运气。”所以多元宇宙理论家说:“哇,一定有很多在这个宇宙之前还有其他宇宙,因为如果只有一个宇宙,那么正确的数字就不可能出现。”
其他理论家后来意识到,电荷通常适用于从微调派生多重宇宙的每一次尝试。考虑以下类比。您会因失忆而醒来,对如何到达自己的位置一无所知。在您面前的是一只猴子扑向一台打字机,写着完美的英语。这显然需要解释。您可能会想:“也许我在做梦……也许这是训练有素的猴子……也许是机器人。”您不会想到的是“这里附近还应该有很多其他的猴子,大多数都是胡说八道。”您不会这样想,因为需要说明的是为什么这只猴子-您实际上观察到的唯一一只猴子-会写英语,而假设其他猴子没有解释这只猴子在做什么。
一些人反对这种从微调到多元宇宙的推论的论点忽略了微调情况下存在的选择效应,即我们不可能观察到未经微调的宇宙这一事实。如果不对宇宙进行微调,那么生命将是不可能的,因此没人会在周围观察任何东西。当然,存在这种选择效应,但是对于是否犯了谬论没有任何区别。我们可以通过在最后一段的猴子和打字机类比中添加一个人工选择效果来看到这一点。考虑以下故事:
您醒来后发现自己位于坐在小丑对面的房间里(来自蝙蝠侠)和一只叫乔伊的猴子在打字机上。小丑告诉您,当您昏迷时,他决定玩些小游戏。他给乔伊一个小时打击打字机,承诺如果乔伊写了一些英语,则释放您,或者杀死乔伊,否则您将失去意识。幸运的是,乔伊(Joey)输入了“我喜欢黄色的香蕉”,因此您将被释放。
在上面的故事中,您不可能观察到Joey键入了英语以外的任何其他内容-小丑会在您有机会之前杀死您-就像我们从未观察到非微调的宇宙一样。然而,对许多猴子的推断仍然没有根据。鉴于普通猴子通过随意扑打而冒出“我喜欢黄香蕉的味道”的可能性很小,您可能会怀疑是某种把戏。但是,您不会得出结论,肯定还有许多其他的猴子在打字垃圾。同样,您需要解释的是Joey为什么要输入英文,而其他猴子的假设并不能解释这一点。以此类推,我们需要解释的是为什么我们所观察到的唯一宇宙是微调的,而其他宇宙的假设并不能解释这一点。
但是,没有科学证据证明多元宇宙吗?一些物理学家确实确实认为,存在一种尝试性的经验证据,可以证明一种永恒的通货膨胀所描述的多元宇宙。根据永恒的通货膨胀,存在着一个巨大的,呈指数增长的巨型空间,其中某些区域减速以形成“气泡宇宙”,我们的宇宙就是这样一个气泡宇宙。但是,没有经验依据可以认为,在这些不同的气泡宇宙中,物理常数(重力强度,电子质量等)是不同的。而且,如果没有这种变化,微调问题将更加严重:我们现在有大量的猴子,所有的猴子都在输入英语。
此时,许多人引入了弦理论。弦理论提供了一种方法来理解不同气泡可能具有不同常数的可能性。在弦理论上,所谓的“固定”物理学数是由空间的相位决定的,在所谓的“弦景观”中有10 500个不同的空间可能相位。可能是随机过程可以确保在不同的气泡世界中实现来自字符串环境的各种可能性。再次,但是,没有经验的理由认为这种可能性是实际的。
一些科学家认真对待存在于不同宇宙中的常数变化的多元宇宙的可能性的原因是,它似乎可以解释微调。但是仔细观察,从微调到多元宇宙的推论证明是推理存在缺陷的实例。那么,我们应该如何进行微调呢?也许还有其他解释方式。也许我们只是很幸运。