志祺七七
2022.04.14

奇異博士的多重宇宙失控啦?!漫威一直在說的「多重宇宙」到底是什麼?|志祺七七

各節重點:
00:00 開頭
01:53 多重宇宙是什麼?
03:02 經典物理學與量子力學
04:11 和薛丁格的貓有什麼關係?
05:11 理論之一:多世界詮釋
06:25 理論之二:泡沫宇宙論
07:45 「多重宇宙論」可以被證實嗎?
08:52 電影的設定,有些其實是真的!
09:52 我們的觀點
10:35 問題
10:49 結尾


---【 影片口白逐字稿 】---


你期待今年五月即將要上映的《奇異博士2:失控多重宇宙》嗎?聽說在這部電影中,漫威總算要來說說他們鋪陳已久的「多重宇宙」了。這個多重宇宙,到底是什麼?今天,就讓我們一起來聊聊「多重宇宙」吧!

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hiho~大家好,我是志祺!
歡迎回到「生難字彙大辭海」,神秘名詞大解析,獻給有聽沒有懂的你。

說到漫威的「超級英雄電影」,它最著名的特色之一,就是很多不同的英雄,常常會客串、出現在其他英雄的個人電影當中,形成所謂的「漫威電影宇宙」。

這些角色本身,可能都活在不同的時間或世界觀裡面,但他們之所以有辦法出現在同一部電影,靠的就是,最近漫威在很多影集或電影中,都在鋪陳的「多重宇宙」論。這個「多重宇宙」,到底是什麼?在現代科學裡,真的有這樣的理論嗎?它是不是就是我們也很常聽到的「平行時空」、「平行宇宙」?


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【多重宇宙是什麼?】

多重宇宙,英文叫做multiverse,就是multi-universe的意思。簡單來說,就是除了我們這個宇宙之外,還有多重的、別的宇宙。

咦,這麼說不是很像廢話嗎?其實它很複雜啦!要理解之前,我們可以先透過一些視覺圖像,稍微想像一下這個概念。在我們所理解的物理世界中,牛頓曾說「時間就像一支箭,一路筆直地,射往同一個方向」。但愛因斯坦卻不這麼認為,他的相對論指出,時間像是一條河流,河流的速度可快可慢。

在愛因斯坦之後,發展出來的「量子力學」,提出了一個觀點認為,這條時間河流,不但可快可慢,還可以有許多分支!而這些分支,都是我們在現實生活中的無數個選擇,所創造出來的「平行現象」。而這些「平行現象」要成立的前提,就是要先存在好幾個不同的「多重宇宙」

欸!什麼叫「平行現象」?有些聰明的觀眾,可能很快會想到物理學界的四大神獸之一——薛丁格的貓。嗯!這隻可憐的貓咪,確實跟「平行現象」的概念有關。但在進入這麼困難的解釋之前,我們還是先循序漸進,簡單從「經典物理學」與「量子力學」的差別,開始說明。

【經典物理學與量子力學】

在「經典物理學」,也就是牛頓的經典力學中,一切物體都有著確定的軌跡,而所有物理現象,都能用確定的公式去解答。比如車子正在移動中,駕駛員看見路上有一隻貓而急煞車,這時車上的人都會因為車速的「慣性」,而向前倒一下。

至於「量子力學」,則是用來解釋「微觀世界」中,微小粒子的特殊現象的學說。這些微小粒子,像是原子,以及原子裡面的質子、中子和電子,它們最大的特點,就是「不確定性」。什麼意思呢?就是說,在微觀世界中,所有現象都具有某種發生的機率。

比如圍繞著原子核的電子,它的位置可以在原子核的左邊、右邊、上面、下面,這些位置都是有可能發生的。至於它到底會在哪個位置,只有在我們觀測到它之後,才能真的確定它的狀態。

也就是說,在被觀測以前,粒子正處於「所有可能現象」都疊加在一起的狀態。用剛才的例子,就是電子同時處在原子核的左邊、右邊、上面、下面,這就是所謂的「疊加態」。說到「疊加態」,我們接下來就來說說薛丁格的貓了。


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【和薛丁格的貓有什麼關係?】

由於之前的影片裡我們曾談過,這裡先簡單幫大家回顧一下。1935年,薛丁格提出了一個經典的「思想實驗」,把貓裝進一個具有「放射性物質」和「探測器」的盒子裡。

如果放射性物質放出粒子,探測器感應到這個放射性的粒子,就會釋放毒氣,毒死貓咪;反過來說,如果放射性物質沒有放出粒子,毒氣就不會被釋放出來,貓咪就會活著。

這邊提醒一下,薛丁格沒有真的做一個這樣的裝置啦!這只是一個「思想實驗」,所以沒有貓咪真的受到傷害!但在這樣的思想實驗中,我們可以理解,因為「粒子」的行為是隨機的,在被觀測之前,它處於一種,放出和不放出粒子之間的「疊加態」,所以時的貓咪,也就同樣處於一種介在「死掉」跟「沒死掉」之間的狀態。

只有真的做出觀測的動作以後,我們才能得出,啊貓死了,或是貓還活著的結果。那…說了這麼多,我們終於能用這個概念,來試著理解什麼是「多重宇宙」了。

【理論之一:多世界詮釋】

由於「疊加態」理論超乎人類的常理直覺,所以量子力學剛開始發展時,物理學家們也是研究得霧煞煞。

常見的問題比如,明明我在觀測之前,可以用數學推導出無數種可能,也就是「疊加態」,但為什麼單次觀測後,卻又只得出一種確定答案。難道之前算出的其他可能,都是錯的嗎?

1957年,量子物理學家「休艾弗雷特(Hugh Everett)」,率先提出「多世界詮釋」,試圖解釋這種現象。他說我們在觀測粒子時,每個「疊加態」其實都可能會分裂出,一個各自的「平行宇宙」,但在我們的世界裡,我們就只能看到其中一種可能。

用薛丁格的貓來說,就是當我們做出觀測動作以後,假設在我們的世界中,貓死了,那貓還活著的另一種可能,就會存於另一個「平行宇宙」中。

按照這種解釋,時間軸中每個可能的選擇,它所導致的結果,都會存在於另一個「平行宇宙」當中!那如果我們用一個更遠的視角,來看這些個「平行宇宙」,就可以發現「多重宇宙」的存在。

不過,這只是「多重宇宙」的其中一種理論而已。有許多理論物理學家,也試著要用其他的理論,來找出「多重宇宙」存在的可能性。而另一個也很常見的理論,則是奠基於弦論和宇宙學的「泡沫宇宙理論」。


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【理論之二:泡沫宇宙論】

如果說我們想像「平行宇宙」的畫面,是如同樹枝般,從一根長長的主幹當中,再延伸出無數的細枝。那接下來的理論,就是把「宇宙」想像成「一個泡泡」,而「多重宇宙」則是想像成無數的泡沫。

「泡沫宇宙論」的基礎,主要是建立在「宇宙大爆炸」的理論上。大爆炸理論認為,我們所處的宇宙在大爆炸發生之後,從虛無之中誕生,接著就像泡泡一樣不斷膨脹。

而泡沫宇宙論則是認為,事實上泡泡有很多個,每個泡泡都是一個不同的宇宙。它們有可能會持續膨脹,但也有可能會停止膨脹、分裂,甚至消失。而我們所處的這個宇宙泡泡,只是剛好正在膨脹當中。

但不同的泡泡可能會有不同的膨脹速度,或者是膨脹到一個程度,就分裂出一個小的嬰兒泡泡;也有可能,兩個泡沫相撞之後,就形成了一個更大的泡泡。

總之,這個推導出來的理論認為,每一個泡泡宇宙裡面的「物理常數」,很可能都是不一樣的,所以很可能其他宇宙的物理定律,會跟我們身處的世界很不一樣,有可能時間流動的速度不一樣,有的甚至可能只是一片混沌,沒有光、也沒有生物。

那如果不同的宇宙泡泡彼此碰撞的話,就很有可能會會發生類似宇宙大爆炸這類的現象。好的,說了這麼多,有些人心裡可能會有一個很大的疑問就是,這些「多元宇宙」的理論,到底能不能被證實呢?

【「多重宇宙論」可以被證實嗎?】

目前,「多重宇宙」還只是「假說」而已。這最主要是因為,這些理論無法觀測,也無法透過科學實驗的方式,去證明或推翻,所以很多科學家,都還是抱持著很懷疑的態度在看待。

那如果是這樣,為什麼還有人會持續研究?因為有的科學家認為,這個理論比很多更荒謬的理論,更「科學」多了。有的人甚至,非常努力找出可以測試的方法!

像理論物理學家「布蘭恩葛蘭(Brian Greene)」認為,就算現在我們還無法觀測或驗證,但這些持續的研究,卻都是推動科學前進的基礎。

1915年,愛因斯坦用算式推導出,宇宙正在膨脹。當時就連愛因斯坦本人,都不相信這件事,但12年後,人們卻觀測到,宇宙確實在膨脹。

所以葛蘭就認為,總有一天,我們或許都會有能力去證實、或是推翻這些假說,所以現在不斷累積的這些研究,都是有意義的。

好的,那這邊我們要回到漫威電影!雖然多重理論還有待驗證,但在研究的過程中,科學家還是累積了一些觀察和理論。所以最後,我們就要簡單來看一下,影視作品中我們常看到的多重宇宙相關設定,哪些其實是有理論基礎的!


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【電影的設定,有些其實是真的!】

1935年,愛因斯坦和他的學生「羅森」寫了一篇論文,他們認為,黑洞與黑洞之間,可以通過「蟲洞」相連,而這個「蟲洞」,就是可以連結不同空間,或是進行「時空旅行」的隧道。

欸咦!對!沒錯!這個蟲洞,就是電影當中,奇異博士畫圈所創造出來的,那個可以通往不同空間的隧道!但是,穿梭在不同宇宙,真的像電影中看起來那麼容易嗎?

我們剛剛有說到,不同宇宙之間的物理定律,很有可能跟我們所在的這個宇宙不同。所以,要是我們真的能夠去到別的宇宙,那構成我們身體的粒子,是不是就會隨著那個宇宙的物理定律,而出現一些改變?

嗯,理論上是這樣沒錯,所以如果我們真的到另一個平行宇宙去,身體的模樣,可能也會產生一些改變。

這樣看起來,漫威所設定的平行宇宙,很有可能並沒有相差那麼大,又或者是奇異博士他那個讓人穿梭在不同空間的能力,真的非常非常強大!那這邊到底哪一個才是真的,就讓我們繼續看下去,看看漫威會不會做出更多不同解釋吧!

【我們的觀點】

在開始研究這個題目之前,我們原本只是好奇,這些科幻作品中常用的橋段,是不是都有理論依據。當然,我們研究得到的結果,一點都不意外。在它們被證實是真的以前,現在都還是介在「有依據」跟「沒依據」的之間的疊加態。

這結論雖然聽起來很廢,但我們覺得,這正是這類作品最吸引人的地方,它把生澀難懂、連科學界都不一定有定論的東西,用最引人入勝、最浪漫的方式,帶到大眾的眼前。

這些設定,不只讓作品本身更精采,也擴展了我們對這個世界、這個宇宙的想像,甚至還能激發很多人對這些理論的興趣。
或許未來有一天,我們也會看到某個諾貝爾得主說「我從小就是看漫威長大的」吧!

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好了,說了這麼多,最後想來問問大家,你相信多重宇宙存在嗎?

A、不相信,只要還沒辦法證實,那我就當作它不存在
B、相信,我覺得總有一天,一定可以證實
C、不確定,但我覺得保有想像,不是壞事
D、歡迎大家留言告訴我們吧

最後,如果你喜歡今天的影片,歡迎分享出去,讓更多人知道「多重宇宙論」!
此外也可以點這邊,看看「薛丁格的貓」以及「漫威帝國崛起的秘密」;那麼,今天的志祺七七就到這邊告一段落,我們明晚再見囉!
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【 本集參考資料 】

→維基百科:多元宇宙論:https://bit.ly/3Eb3IzB
→維基百科:多世界詮釋:https://bit.ly/3M5KQEZ
→維基百科:蟲洞:https://bit.ly/3LYYp95
→「漫威多重宇宙」沒唬爛?洛基、奇異博士時間線真的存在 Theoretical Physicist Breaks Down the Marvel Multiverse|經典電影大解密|GQ Taiwan:https://bit.ly/3O1fjpk
→The Multiverse Hypothesis Explained by Brian Greene:https://bit.ly/3xntwaa
→薛定諤的貓與平行宇宙到底怎麼回事?李永樂老師7分鐘講量子力學: https://bit.ly/37MQtJ2
→多重宇宙:https://bit.ly/3Mj7WYX
→多重宇宙是怎麼回事,為什麼多重宇宙的解釋看起來是如此簡單?: https://bit.ly/3rpak8h

【 延伸閱讀 】

→The Multiverse Hypothesis Explained by Neil deGrasse Tyson:https://bit.ly/3O1frVQ
→多元宇宙論|老吳alien: https://bit.ly/3687xZF
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