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第八章 宇宙的起源和命运(13 / 15)

提到那次梵帝冈会议上第次提出,时间和空间可能会共同形成个在尺度上有限而没有任何边界或边缘面。然而论文数学气息太浓,所以文章中包含上帝在创造宇宙作用含义在当时没有被普遍看出来(对也正是如此)。在梵蒂冈会议期间,不知道如何用“无边界”思想去预言宇宙。然而,第二年夏天在加州大学圣他巴巴拉分校渡过。位朋友兼合作者詹姆·哈特尔在那里,他和共同得出如果时空没有边界时宇宙应满足条件。回到剑桥后,两个研究生朱丽安·拉却尔和约纳逊·哈里威尔继续从事这项工作。

要着重说明,时空是有限而无界思想仅仅只是个设想,它不能从其他原理导出。正如任何其他科学理论,它原先可以是出于美学或形而上学原因而被提出,但是对它真正检验在于它所给出预言是否与观测相致。然而,在量子引力情况下,由于以下两个原因这很难确定。首先,正如将在十章所要解释,虽然们对能将广义相对论和量子力学结合在理论所应具有特征,已经知道得相当多,但们还不能准确地认定这样个理论。其次,任何详尽描述整个宇宙模型在数学上都过于复杂,以至于们不能通过计算做出准确预言。所以,人们不得不做简化假设和近似——并且甚至这样,要从中引出预言仍是令人生畏问题。

在对历史求和中个历史不只描述时空,而且描述在其中任何东西——包括像能观察宇宙历史人类那样复杂生物。这可对人择原理提供另个支持,因为如果任何历史都是可能,就可以用人择原理去解释为何们发现宇宙是现今这样子。尽管们对自己并不生存于其中其他历史究竟有什意义还不清楚。然而,如果利用对历史求和可以显示,宇宙不只是个可能,而且是最有可能历史,则这个量子引力论观点就会令人满意得多。为此,们必须对所有可能没有边界欧几里德时空进行历史求和。

人们从“无边界”假定得知,宇宙沿着大多数历史机会是可以忽略不计,但是有族特别历史比其他历史有更多机会。这些历史可以描绘得像是地球表面。在那儿与北极距离代表虚时间,并且离北极等距离圆周长代表宇宙空间尺度。宇宙是从作为单独北极开始。当你直往南走去,离开北极等距离纬度圈变大,这是和宇宙随虚时间膨胀相对应(图8.2)。宇宙在赤道处达到最大尺度,并且随着虚时间继续增加而收缩,最后在南极收缩成点。尽管宇宙在北南二极尺度为零,这些点不是奇点,并不比地球上北南二极更奇异。科学定律在这儿有效,正如同它仍在地球上北南二极有效样。

图8.2

然而,在实时间里宇宙历史显得非常不样。大约在100或200亿年以

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