什么是平行宇宙

統計一下全班同學的生日，你很可能會發現至少有兩個人的生日是同一天。猜一下，一個班級需要有多少同學，才有50%的概率發生這樣的情況呢？數學計算的結果可能要比你的直覺小得多：23人。也就是說，只要一個班級的人數超過23人，生日撞車的機會就會超過扔硬幣時正面朝上的機會。如果一個班級有60個人，生日撞車的概率就會高達99%。還等什么呢？馬上走到隔壁班向大家宣告這個“重大發現”，體驗一下當科學預言家的樂趣吧。

只要可能性是有限的，任何東西都會遭遇“生日撞車”的問題。兩個人的生日可能一樣，身高體重可能一樣，名字可能一樣，衣櫥里的衣服可能一樣……如果兩個人身上從DNA到行為舉止都完全一樣，他們就可以看作是對方的副本。推而廣之，只要宇宙中的星星足夠多，其中也可能會存在一個地球的副本、太陽的副本，甚至整個宇宙都會有一個副本。這就是我們耳熟能詳的、常在科幻作品中提及的“平行宇宙”。

你和你的小伙伴們是不是都驚呆了，對這個副本的想法感到不可思議？其實，宇宙中充斥著副本。想象一下，你每天都會喝下無數個水分子，從來沒有人關注這一個水分子跟另一個水分子有什么不同。事實上，除了位置、速度、能量等外部狀態不同之外，絕大部分水分子都是彼此的副本。它們大多包含兩個一模一樣的氫原子和一個氧原子，而所有的原子都由一模一樣的中子、質子和電子等更微小的粒子構成。如果你將這些微粒按照水分子的結構排列組合一番，它們就構成水的副本。如果將它們按照某個人的結構排列組合一番，它們就構成那個人的副本。如果將它們按照我們宇宙的結構排列組合一番，那我們就有了宇宙的副本。

這樣一個“宇宙的副本”會存在于哪里呢？答案是：在我們的宇宙之外。可是等等，我們的宇宙難道不是無窮大的嗎？難道宇宙之外還有別的宇宙？

要回答這樣的問題，就有必要先來說說“宇宙”這個詞是什么意思。先秦雜家著作《尸子》中說“四方上下曰宇，古往今來曰宙”，而英文universe來源于拉丁文universum，它們的本意都是“所有的一切”。不過，科學家可沒那么大的野心，他們口中常常念叨的宇宙，只表示我們能觀測到的一切。

別忘了，我們的宇宙起源于138億年前的一次大爆炸。在這樣一段漫長但有限的歲月里，宇宙中速度最快的光也只能傳播一段有限的距離。考慮到宇宙空間膨脹的速度，這段距離大約是460億光年。

可能有細心的同學會問，光年是指光行走一年的距離，那么在138億年的時間里，光怎么可能走過460億光年呢？其實不難理解。設想你正走在商場的扶手電梯上，你朝上走了半層樓的高度，電梯上升了半層樓的高度，最后的結果就是你運動了一層樓的高度。所以在膨脹的宇宙中，光僅用138億年就傳播了460億光年的距離。

所以，我們能夠觀測到的范圍是有限的，它大概是一個半徑為460億光年的球形區域。在這個范圍之外，無論哪里發生什么，都對現在的我們沒有任何影響。我們所能看到的這個有限的區域，就是“我們的宇宙”。

假如你在地球的南、北極之間拉一條專用光纖通道，在最理想的情況下網絡的延遲也會有幾十毫秒。同理，地球和太陽之間的互聯網至少要延遲8分鐘。假如你和朋友在銀河系的兩端聯網聊QQ，你問他“在嗎”，等你收到他的一句“在”，至少已經過去了20萬年。要是有人從現在起在460億光年之外給你發消息，那么你需要等待的時間會比整個宇宙的歷史還要長——實際上，他根本不可能知道你的存在，你和他也根本不可能發生因果聯系。

那么，“我們的宇宙”是不是獨此一家、別無分店呢？在460億光年之外，還會有多少空間可以存在呢？這一切都要歸結到宇宙空間的形狀上。天文學家通過大量天文觀測發現，宇宙中的物質大體上是均勻分布的。假如我們拿一把“宇宙無敵超級西瓜刀”，把我們的宇宙橫著切500刀，豎著切500刀，再側著切500刀，最后你會發現，這樣切出來的諸多“小塊”，每一塊的質量都是差不多的。

這說明什么呢？物質均勻分布的空間，其形狀一共有三種可能：要么像球面一樣彎曲，要么像馬鞍面一樣彎曲，要么像桌面一樣不彎曲，是完全平坦的。請注意，我們生活在三維空間里，很容易在二維的球面之外觀察它是否彎曲。但假如三維空間本身發生了彎曲，我們有什么辦法在空間內部知道它的彎曲程度呢？幾何老師告訴我們，測一測三角形的內角和就OK啦。

拿一個地球儀，將上面相距很遠的三個地點用沿著地球表面盡可能“直”的線連接起來，算算這個“三角形”的內角和有多大。

在平坦的空間中，三角形的內角和必然是180度。而在類似于球面或馬鞍面的彎曲空間中，三角形的內角和會大于或小于180度。如果宇宙的空間像球面那樣彎曲，就會在某個遙遠的地方閉合起來，畫出一個有限的范圍。如果宇宙的空間像一個無限延伸的桌面那樣平坦，或者像無限延伸的馬鞍面那樣彎曲，宇宙就可能是無窮無盡的。

科學家正是用這樣的方法，以地球為一個頂點，又在非常非常遙遠的宇宙深處找到兩個頂點，畫出一個三角形，通過觀測與計算，結果表明其內角和非常接近180度。這也就是說，宇宙相當平坦，在460億光年之外，空間仍然繼續延伸。整個宇宙可能是非常大的，甚至可能是無限大的。

綜合以上的事實，我們不難推斷，“我們的宇宙”，這個半徑為460億光年的空間區域，只是整個宇宙中很小的一個部分，在此之外很可能存在著許多相似大小的獨立的空間區域。想象一條完全由碎布塊縫制的無限大的被單，我們就生活在其中一塊碎布中，除此之外的每一塊碎布都可以看作一個獨立的宇宙。

可以想見，縫在這條“被單”上的“碎布”們是各式各樣的，但是我們已經知道，構成宇宙萬物的基本粒子數目是有限的，基本粒子的排列組合方式也是有限的，那么只要這條“被單”足夠大，“碎布”的數量足夠多，就可能存在兩塊完全一樣的“碎布”。如果宇宙真的無邊無際，那么在遙遠的角落，必然有無數地方跟我們所見到的這部分空間（“我們的宇宙”）一模一樣，那里有另一個太陽，另一個地球，甚至另一個你！

興奮嗎？想親眼見一見那個“你的副本”嗎？對不起，我們與這些可能的副本空間之間的距離，比460億光年更加遙遠。據估算，我們要從地球走出1010^122（1后面10122個0）米，才有50%的幾率見到一個與我們完全相同的區域。因此，“穿越”神馬的都是浮云，那些副本空間之間不可能存在互動——而這就是“平行”一詞的含義：它們就像一組平行線，沒有交集。