平行空间理论

摘要：本篇论文的主要研究方向为宇宙空间的平行性以及多重性，对当下的几种基本的理论的总结，作者通过爱因斯坦相对论以及霍金平行宇宙理论在本文提出了一种新的空间模型，以供广大学者的研究考究，此模型不但部分契合了当下的几种理论，而且还在时间与空间上有着新的见解。

关键词：天体物理070401;平行空间模型;模拟法;理论物理

中图分类号：160.4099              文献标识码：A

引言

当下对平行宇宙和平行空间的研究与描述不在少数，包括当前的“祖母悖论”，爱因斯坦相对论中提及的时间与空间的联系，以及被称为“平行宇宙”概念的霍金的“平行空间理论”甚至是最早的圣经中的所罗门的言论和希腊的神话传说。但是这些理论总归是理论，需要有一个适应其的物理模型。本篇论文对前人的理论进行合理的分析，并带入了新的理论，并建立此模型，如若此模型的建立是成功的，将会促进空间天体学的发展。

1休·艾弗雷特三世提出的宇宙分裂

他用量子的理论来解释了看宇宙的多重性，他假设所有孤立系统的演化都遵循薛定谔方程，波函数不会崩坍，而量子的测量却只能得到一种结果，也就是说，处于叠加态.艾弗雷特认为测量仪器与被测系统的状态之间有某种关联，称之为相对态。艾弗雷特语出惊人的表示，测量带来的不是坍缩，而是分裂的宇宙。

宇宙从诞生以来，已经进行了无数次的分裂，他说宇宙像一个阿米巴变形虫，当电子通过双缝后，这个虫子自我裂变，繁殖成为两个几乎一模一样的变形虫。唯一的不同是，一只虫子记得电子从左而过，另一只虫子记得电子从右而过。这样一来，薛定谔的猫再也不必为死活问题困扰，宇宙分裂成了两个，一个有活猫，一个有死猫。

2愛因斯坦相对论的分析

著名的“祖母悖论”就是建立在爱因斯坦相对论的基础上的，首先来解释一下“祖母悖论”：如果我们通过时空隧道回到了过去，遇见了我们的祖母，而我们又不幸的害死了祖母，那么既然祖母在年轻的时候就死了，未来的我又从哪里来？既然没有了我，我又怎么会回到过去害死祖母？这样便产生了一个悖论。

爱因斯坦的第二种相对性理论，该理论认为引力是由空间——时间几何（也就是，不仅考虑空间中的点之间，而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量。即在广义相对论中我们认为我们的宇宙是平行相通的，我们可以通过虫洞来穿越时空以达到回到过去的目的，产生了上述的悖论;而在狭义相对论里提出两条基本原理：（1）光速不变原理：即在任何惯性系中，真空中光速c都相同，与光源及观察者的运动状况无关。（2）狭义相对性原理是指物理学的基本定律乃至自然规律，对所有惯性参考系来说都相同。在光速确定的情况下，所有的运动和时间便会与之相对应，所以时间也便有了一定的相对性。

在爱因斯坦的理论中，时空是构成宇宙的元素，而在引力的作用下产生时间与空间的扭曲，扭曲的程度取决于引力的大小，进而形成平行空间，可以说几个平行空间存在着一定的联系，但是又不相同。

3霍金“平行空间理论”分析

说是霍金的“平行空间理论”，但也只是霍金提出的一个问题，如下：

是否有另一个你正在阅读和本文完全一样的一篇文章？那个家伙并非你自己，却生活在一个有着云雾缭绕的高山、一望无际的原野、喧嚣嘈杂的城市，和其它7颗行星一同围绕一颗恒星旋转，并且也叫做“地球”的行星上？他（她）一生的经历和你每秒钟都相同.然而也许她此刻正准备放下这篇文章而你却打算看下去.这种“分身”的想法听起来奇怪而又难以置信，但似乎我们不得不接受它，因为它已为各种天文观测的结果所支持.如今最流行同时也最简单的宇宙模型指出，离我们大约10^（10^28）米外之处存在一个和我们的银河一模一样的星系，而那其中正有个一模一样的你。虽然这距离大得超乎人们的想象，却毫不影响你的“分身”存在的真实性。该想法最初起源于很简单的“自然可能性”而非现代物理所假设：宇宙在尺寸上无限大（或者至少足够大），并且象天文观测指出的那样--均匀的分布着物质。既然如此，按照统计学规律便可以断定，所有的事件（无论多么相似或者相同）都会发生无数次：会有无数个孕育人类的星球，它们之中会有和你一模一样的人--一模一样的长相、名字、记忆甚至和你一模一样的动作、选择--这样的人还不止一个，确切的说，是无穷多个。最新的宇宙学观测表明，平行宇宙的概念并非一种比喻，空间似乎是无限的。如果真是这样，一切可能会发生的事情必然会发生，不管这些事有多荒唐。在比我们天文观测能力企及范围远得多的地方，有和我们一模一样的宇宙。天文学家甚至计算出它们距地球的平均距离.你很可能永远见不到你的“影子”们，但科学告诉我们：他们是存在的.你能观测到的最远距离也就是自大爆炸以来光所行进的最远距离：大约140亿光年，即4X10^26米--定义了我们可观测视界的大小，或者简单地说，宇宙的大小，又叫做哈勃体积。同样的，另一个你所在的宇宙也是个同样大小的球体。以上便是对“平行宇宙”最直观的解释。每个宇宙都是更大的“多重宇宙”的一小部分。

也就是霍金提出的“多元宇宙”理论，可是说当今存在的宇宙是无数个宇宙的集合体，霍金认为多元宇宙是宇宙的膨胀引起的，而宇宙的膨胀是由不断的宇宙大爆炸而引起的，在宇宙产生后的很短的时间内，时空迅速的膨胀。这一过程中，微小量子涨落扩展成了如今我们所观察到的宇宙大尺度特征，而这一特征也反过来成为验证这一理论正确性的证据，这一理论又被称为“宇宙永恒膨胀理论”。

而霍金也提到：在这个过程中，宇宙发生的爆炸并不是一次，而是有诸多的 大爆炸才形成的如今的宇宙，而每次爆炸都会形成一个不同的宇宙。

4平行空间（宇宙）模型

4.1时间与空间的方向

首先，追溯到宇宙的起源，当今的大部分理论都是支持“宇宙大爆炸”的，也就是：

宇宙是由大约137亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，瞬间产生巨大压力，之后发生了大爆炸，这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。大爆炸使物质四散出去，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。

我们假设在宇宙的产生之前是没有时间的概念的，那么也就是在那个蕴含着整个宇宙能量的“奇点”爆炸的同时，产生了时间与空间的概念。

以空间的一个点向周围无限的延伸这就是时间轴，也就是这个空间会随着时间延伸无限的扩大。所以这平面时间轴所聚集的点即为当前所定义的“奇点”，也就是整个宇宙的聚集点。也就是时间前进的方向就是宇宙膨胀的方向，印证了霍金在《宇宙简史》中提到的热力学时间箭头与理论时间的箭头方向是一致的。

4.2平行空间的形成

而在此过程中，由于巨大的引力效应使得空间被扭曲，也就是在时间的延续的同时由于外界因素，如巨大的引力波动的作用使得空间发生了扭曲，我们假设开始宇宙中心的大爆炸产生了一个空间，所以在时间的延续的过程中，发生了空间的扭曲如图：

也就是这时，一个空间由于被扭曲而产生了两个相互平行的空间，这两个空间可以说是一个时间点的分支，既相同，同样也不相同，但是二者在某种程度上存在着相同的关系，也就是空间之间的碰撞，同时也可以可理解为负能量的聚集，密度增加，形成了虫洞，影响了两个空间。

而这只是一部分的假设，毕竟根据爱因斯坦的相对论以及当今的宇宙大爆炸学说，当宇宙爆炸时，引力也是最大的时候，不止会产生一个空间，也就是，在这一瞬间，有无数个空间在同一个起点处向着四面八方沿着各自的时间轴来发展，之后，每个空间在引力的作用下还有可能产生空间的扭曲，从而产生多个空间。

所以就目前的世界而言，我们只是处于其中的一个空间，而与我们平行的空间还有若干个

4.3平行空间之间的联系

这是三个比较简单理想的平行空间，由一个空间在某一个时间点分开形成的结果，这三个平面会随着时间的推移不断的波动，沿着时间线向前移动（不断地膨胀），这就是整体的空间结构，一个假想平面，而我们处于其中的一个空间，同样周围会有与两个空间相邻，随着时间的推移，每个空间按照其空间发生的情况进行不规则的波动，这种波动是由这个空间发生的情况所决定的，在某一时间的波动情况是确定的，除非用外界的因素来干扰，而这里就会出现“祖母悖论”的问题，而这里要考虑这样的一个问题：到底是谁杀了谁的祖母呢？

在爱因斯坦的相对论中，我们知道时间旅行是可行的，但是条件是十分的苛刻的，首先达到光速就是一件不可能事件，根据爱因斯坦的著名的方程：E=mcˇ2.可以知道，物體的速度越趋于光速其的质量是越趋于无穷大的，所以在这种层面上就是不可能的。在一个时空进行的时间旅行是十分困难的，所以出现了平行的空间，我们穿越到的时空并不是自己之前的时空，而是与我们平行的时空，所以我们杀死的可以说是祖母，但是也可以说不是我们的祖母，因为存在着我们杀死另一个时空的祖母的关系，所以那个时空本来就不会存在我们，所以这样来说，我们所杀掉的并不是我们真正的祖母，所以并不影响我们本来的存在，因为两个时空的波动本来就存在这不同，还有我们是来自另外的一个时空，但是由于这种不确定情况的发生，导致这个空间的这个时间点的波动发生了变化，这种不确定的情况就是：1.我们穿越到另一个时空，负能量的聚集产生的影响;2.我们杀掉了另一个时空的人，有很微小的影响。这样“祖母悖论”就可以得到合理的解释。

在这里我进行了一个猜想，当平行空间之间产生了接触，而这就很有可能产生我们所理解的超自然现象，所谓超自然现象就是不能用这个空间的理论解释的情况罢了，所以在某种程度上，每个空间是与相邻的空间相连接的，但是在每个空间都有相应的波动频率，也就是这个空间的人是看不到其他空间的人的，所以可能均处同一个宇宙但是却是不同的空间，有着不同的物种和文明。

4.3与Dr.Shiteating和爱因斯坦关于“灵魂”的联系

根据一个来自哈佛医学院的教授，这个教授叫Dr.Shiteating，这个人通过研究发现，现代人身上的基因，大约每150年会和前面的人发生重叠，且重叠的概率为99%，这很有可能是传统意义上的轮回转生。根据爱因斯坦的相对论，人是有灵魂的，而灵魂的载体就是脑电波，当人死后，脑电波会传播到其他地方，最后通过外力重新占据一个人的身体，由此指挥他的行为与思想。

如果人死后的脑电波通过某种途径到达了另外的一个空间，在另外的空间里重新占据一个婴儿的身体，但是由于婴儿的大脑还未发育完全，使得只有部分的脑电波被保留下来，大部分为他的基因的形成，丢失了记忆。而在这个新的空间里他的脑电波还不适应这个空间特有的频率，仍然保留着部分原来空间的频率，所以这有可能会看到其他空间的人或物，可能这便印证了小孩能看到大人看不到的东西的民间传言，随着小孩子的长大，他的脑电波逐渐与这个空间频率相等，也就看不到其他空间的东西了。

5结束语

当前的科学界在这方面的研究一直处于猜想的阶段，我想提出这个观点，等待以后通过实验的证实，从而促进科学界在这方面的发展，探索这个我们还不了解的世界，以解决当前不能解决的疑问。

参考文献：

[1] 阿尔伯特·爱因斯坦.相对论[M].

[2] 史蒂芬·霍金.时间简史[M].

[3] 史蒂芬·霍金.宇宙简史[M].

[4] 马克斯·铁马克.科学美国人 [J].2003.5

作者简介：

张永欣（2000.10-），满，男，河北省承德市承德县，本科，学生，研究方向：力学、天文学

（作者单位：南京理工大学）