高中物理，如圖所示，AB相對(duì)靜止沿面下滑，請(qǐng)問為什么物體B的上表面不一定是粗糙的？如果是光滑的，A

“可是整體分析上看，AB間是可以不存在摩擦力的？” 這要看具體情況了，如果AB保持相對(duì)靜止勻速下滑，AB之間沒有摩擦力，反之則必有摩擦力 如果AB保持相對(duì)靜止沿斜面加速下滑，設(shè)加速度為a，將加速度a進(jìn)行分解 分解到豎直方向和水平方向，水平方向加速度a‘=acosθ 單獨(dú)對(duì)A進(jìn)行受力分析，由于重力和支持力都是在豎直方向，不能提供水平方向的加速度, 只有B對(duì)A的靜摩擦力fm=ma' 才能提供給A的加速度a' 還有你說的“保持相對(duì)靜止可以看做AB間沒有摩擦力”這是從何談起？ AB間的靜摩擦力是存在的，當(dāng)研究AB為一整體時(shí)，視為內(nèi)力就可以不考慮，但這個(gè)力是存在的。

如圖所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平地面光滑，其它接觸面粗糙，以下受力分析正確的是（　

A、B以三個(gè)物體組成的整體為研究對(duì)象，水平方向上：地面光滑，對(duì)C沒有摩擦力，根據(jù)平衡條件得知，墻對(duì)A沒有壓力，因而也沒有摩擦力．故AB錯(cuò)誤．
C、對(duì)A：受到重力、B的支持力和摩擦力三個(gè)力作用．故C正確．
D、先對(duì)AB整體研究：水平方向上：墻對(duì)A沒有壓力，則由平衡條件分析可知，C對(duì)B沒有摩擦力．
再對(duì)B分析：受到重力、A的壓力和摩擦力、C的支持力，共四個(gè)力作用．故D錯(cuò)誤．
故選C

關(guān)于物理問題

研究物理的科學(xué)方法有許多，經(jīng)常用到的有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、比較法、類比法、等效法、轉(zhuǎn)換法、控制變量法、模型法、科學(xué)推理法等。研究某些物理知識(shí)或物理規(guī)律，往往要同時(shí)用到幾種研究方法。如在研究電阻的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，我們同時(shí)用到了觀察法（觀察電流表的示數(shù)）、轉(zhuǎn)換法（把電阻的大小轉(zhuǎn)換成電流的大小、通過研究電流的大小來得到電阻的大?。?、歸納法（將分別得出的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān)的信息歸納在一起）、和控制變量法（在研究電阻與長度有關(guān)時(shí)控制了材料、橫截面積）等方法。可見，物理的科學(xué)方法題無法細(xì)致的分類。只能根據(jù)題意看題中強(qiáng)調(diào)的是哪一過程，來分析解答。下面我們將一些重要的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行一下分析。

平行宇宙的存在

平行宇宙論，或者叫多重宇宙論，指的是一種在物理學(xué)里尚未被證實(shí)的理論，根據(jù)這種理論，在我們的宇宙之外，很可能還存在著其他的宇宙，而這些宇宙是宇宙的可能狀態(tài)的一種反應(yīng)，這些宇宙可能其

多重宇宙-模型圖

指的是一種在物理學(xué)里尚未被證實(shí)的理論，根據(jù)這種理論，在我們的宇宙之外，很可能還存在著其他的宇宙，而這些宇宙是宇宙的可能狀態(tài)的一種反應(yīng)，這些宇宙可能其基本物理常數(shù)和我們所認(rèn)知的宇宙相同，也可能不同。平行宇宙這個(gè)名詞是由美國哲學(xué)家與心理學(xué)家威廉·詹姆士在1895年所發(fā)明的。

　　

平行宇宙論

平行宇宙經(jīng)常被用以說明：一個(gè)事件不同的過程或一個(gè)不同的決定的后續(xù)發(fā)展是存在于不同的平行宇宙中的；這個(gè)理論也常被用于解釋其他的一些詭論，像關(guān)于時(shí)間旅行的一些詭論，像“一顆球落入時(shí)光隧道，回到了過去撞上了自己因而使得自己無法進(jìn)入時(shí)光隧道”，解決此詭論

　　除了假設(shè)時(shí)間旅行是不可能的以外，另外也可以以平行宇宙做解釋，根據(jù)平行宇宙理論的解釋：這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個(gè)不同的平行宇宙。

　　在近代這個(gè)理論已經(jīng)激起了大量科學(xué)、哲學(xué)和神學(xué)的問題，而科幻小說亦喜歡將平行宇宙的概念用于其中。

平行宇宙

　　平行宇宙經(jīng)常被用以說明：一個(gè)事件不同的過程或一個(gè)不同的決定的后續(xù)發(fā)展是存在于不同的平行宇宙中的；這個(gè)理論也常被用于解釋其他的一些詭論，像關(guān)于時(shí)間旅行的一些詭論，像「一顆球落入時(shí)光隧道，回到了過去撞上了自己因而使得自己無法進(jìn)入時(shí)光隧道」，解決此詭論除了假設(shè)時(shí)間旅行是不可能的以外，另外也可以以平行宇宙做解釋，根據(jù)平行宇宙理論的解釋：這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個(gè)不同的平行宇宙，如此云云等在近代這個(gè)理論已經(jīng)激起了大量科學(xué)、哲學(xué)和神學(xué)的問題，而科幻小說亦喜歡將平行宇宙的概念用于其中。

編輯本段平行宇宙層次

　　

平行宇宙論

對(duì)“宇宙”的如此定義，人們也許會(huì)認(rèn)為這只是種形而上學(xué)的方式罷了。然則物理學(xué)和形而上學(xué)的區(qū)別在于該理論是否能通過實(shí)驗(yàn)來測試，而不是它看起來是否怪異或者包含難以察覺的東西。多年來，物理學(xué)前沿不斷擴(kuò)張，吸收融合了許多抽象的（甚至一度是形而上學(xué)的）概念，比如球形的地球、看不見的電磁場、時(shí)間在高速下流動(dòng)減慢、量子重疊、空間彎曲、黑洞等等。近幾年來“多重宇宙”的概念也加入了上面的名單，與先前一些經(jīng)過檢驗(yàn)的理論，如相對(duì)論和量子力學(xué)配合起來，并且至少達(dá)到了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)主義科學(xué)理論的基本標(biāo)準(zhǔn)：作出預(yù)言。當(dāng)然作出的論斷也可能是錯(cuò)誤的?？茖W(xué)家們迄今討論過多達(dá)4種類型獨(dú)立的平行宇宙?，F(xiàn)在關(guān)鍵的已不是多重宇宙是否存在的問題了，而是它們到底有多少個(gè)層次。

第一層次：視界之外

　　所有的平行宇宙組成第一層多重宇宙。－－這是爭論最少的一層。所有人都接受這樣一個(gè)事實(shí)：雖然我們此時(shí)此刻看不見另一個(gè)自己，但換一個(gè)地方或者簡單地在原地等上足夠長的時(shí)間以后就能觀察到了。就像觀察海平面以外駛來的船只－－觀察視界之外物體的情形與此類似。隨著光的飛行，可觀察的宇宙半徑每年都擴(kuò)大半光年，因此只需要坐在那里等著瞧。當(dāng)然，你多半等不到另一個(gè)宇宙的另一個(gè)你發(fā)出的光線傳到這里那天，但從理論上講，如果宇宙擴(kuò)張的理論站得住腳的話，你的后代就有可能用超級(jí)望遠(yuǎn)鏡看到它們。

　　怎么樣，第一層多重宇宙的概念聽起來平平無奇？空間不都是無限的么？誰能想象某處插著塊牌子，上書“空間到此結(jié)束，當(dāng)心下面的溝”？如果是這樣，每個(gè)人都會(huì)本能的置疑：盡頭的“外面”是什么？實(shí)際上，愛因斯坦的重力場理論偏偏把我們的直覺變成了問題?？臻g有可能不是無限，只要它具有某種程度的彎曲或者并非我們直覺中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（即具有相互聯(lián)絡(luò)的結(jié)構(gòu)）。

　　一個(gè)球形、炸面圈形或者圓號(hào)形的宇宙都可能大小有限，卻無邊界。對(duì)宇宙微波背景輻射的觀測可以用來測定這些假設(shè)?！疽娏硪黄恼隆队钪媸怯邢薜膯?？》byJean-PierreLuminet,GlennD.StarkmanandJeffreyR.Weeks；ScientificAmerican,April1999】然而，迄今為止的觀察結(jié)果似乎背逆了它們。無盡宇宙的模型才和觀測數(shù)據(jù)符合，外帶強(qiáng)烈的限制條件。

　　另一種可能是：空間本身無限，但所有物質(zhì)被限制在我們周圍一個(gè)有限區(qū)域內(nèi)－－曾經(jīng)流行的“島狀宇宙”模型。該模型不同之處在于，在大尺度下物質(zhì)分布會(huì)呈現(xiàn)分形圖案，而且會(huì)不斷耗散殆盡。這種情形下，第一層多重宇宙里的幾乎每個(gè)宇宙最終都將變得空空如也，陷入死寂。但是近期關(guān)于三維銀河分布與微波背景的觀測指出物質(zhì)的組織方式在大尺度上呈現(xiàn)出某種模糊的均勻，在大于10^24米的尺度上便觀測不到清晰的細(xì)節(jié)了。假定這種模式延伸下去，我們可觀測宇宙以外的空間也將充滿行星、恒星和星系。

　　有資料支持空間延伸于可觀測宇宙之外的理論。WMAP衛(wèi)星最近測量了微波背景輻射的波動(dòng)（左圖）。最強(qiáng)烈的振幅超過了0.5開，暗示著空間非常之大，甚至可能無窮（中圖）。另外，WMAP和2dF星系紅移探測器發(fā)現(xiàn)在非常大的尺度下，空間均勻分布著物質(zhì)

　　生活在第一層多重宇宙不同平行宇宙中的觀察者們將察覺到與我們相同的物理定律，但初始條件有所不同。根據(jù)當(dāng)前理論，大爆炸早期的一瞬間物質(zhì)按一定的隨機(jī)度被拋出，此過程包含了物質(zhì)分布的一切可能性，每種可能性都不為0。宇宙學(xué)家們假定我們所在的當(dāng)初有著近似均勻物質(zhì)分布和初始波動(dòng)狀態(tài)（100，000可能性中的一種）的宇宙，是一個(gè)相當(dāng)?shù)湫偷模ㄖ辽僭谒挟a(chǎn)生了觀察者的平行宇宙中很典型）個(gè)體。那么距你最近的和你一模一樣那個(gè)人將遠(yuǎn)在10^（10^28）米之外；而在10^（10^92）米外才會(huì)有一個(gè)半徑100光年的區(qū)域，它里面的一切與我們居住的空間絲毫不差，也就是說未來100年內(nèi)我們世界所發(fā)生的每件事都會(huì)在該區(qū)域完全再現(xiàn)；而至少10^（10^118）米之外該區(qū)域才會(huì)增大到哈勃體積那么大，換句話說才會(huì)有一個(gè)和我們一模一樣的宇宙。

　　上面的估計(jì)還算極端保守的，它僅僅窮舉了一個(gè)溫度在10^8開以下、大小為一個(gè)哈勃體積的空間的所有量子狀態(tài)。其中一個(gè)計(jì)算步驟是這樣：在那溫度下一個(gè)哈勃體積的空間最多能容納多少質(zhì)子？答案是10^118個(gè)。每個(gè)質(zhì)子可能存在，也可能不存在，也就是總共2^（10^118）個(gè)可能的狀態(tài)?，F(xiàn)在只需要一個(gè)能裝下2^（10^118）個(gè)哈勃空間的盒子便用光所有可能性。如果盒子更大些－－比如邊長10^（10^118）米的盒子－－根據(jù)抽屜原理，質(zhì)子的排列方式必然會(huì)重復(fù)。當(dāng)然，宇宙不只有質(zhì)子，也不止兩種量子狀態(tài)，但可用與此類似的方法估算出宇宙所能容納的信息總量。

　　與我們宇宙一模一樣的另一個(gè)宇宙的平均距離，距你最近那個(gè)“分身”沒準(zhǔn)并不象理論計(jì)算的那么遠(yuǎn)，也許要近得多。因?yàn)槲镔|(zhì)的組織方式還要受其他物理規(guī)律制約。給定一些諸如行星的形成過程、化學(xué)方程式等規(guī)律，天文學(xué)家們懷疑僅在我們的哈勃體積內(nèi)就存在至少10^20個(gè)有人類居住的行星；其中一些可能和地球十分相像。

　　第一層多重宇宙的框架通常被用來評(píng)估現(xiàn)代宇宙學(xué)的理論，雖然該過程很少被清晰地表達(dá)。舉例來說，考察我們的宇宙學(xué)家如何通過微波背景來試圖得出“球形空間”的宇宙幾何圖。隨著空間曲率半徑的不同，那些“熱區(qū)域”和“冷區(qū)域”在宇宙微波背景圖上的大小會(huì)呈現(xiàn)某種特征；而觀測到的區(qū)域表明曲率太小不足以形成球形的封閉空間。然而，保持統(tǒng)計(jì)學(xué)上的嚴(yán)格是非常重要的事。每個(gè)哈勃空間的這些區(qū)域的平均大小完全是隨機(jī)的。因此有可能是宇宙在愚弄我們－－并非空間曲率不足以形成封閉球形使得觀測到的區(qū)域偏小，而恰巧因?yàn)槲覀冇钪娴钠骄鶇^(qū)域天生就比別的來的小。所以當(dāng)宇宙學(xué)家們信誓旦旦保證他們的球狀空間模型有99.9%可信度的時(shí)候，他們的真正意思是我們那個(gè)宇宙是如此地不合群，以至1000個(gè)哈勃體積之中才會(huì)出一個(gè)象那樣的。

　　這堂課的重點(diǎn)是：即使我們沒法觀測其他宇宙，多重宇宙理論依然可以被實(shí)踐驗(yàn)證。關(guān)鍵在于預(yù)言第一層多重宇宙中各個(gè)平行宇宙的共性并指出其概率分布－－也就是數(shù)學(xué)家所謂的“度量”。我們的宇宙應(yīng)當(dāng)是那些“出現(xiàn)可能性最大的宇宙”中的一個(gè)。否則－－我們很不幸地生活在一個(gè)不大可能的宇宙中－－那么先前假設(shè)的理論就有大麻煩了。如我們接下來要討論的那樣，如何解決這度量上的問題將會(huì)變得相當(dāng)有挑戰(zhàn)性。

第二層次：膨脹后留下的氣泡

　　如果第一層多重宇宙的概念不太好消化，那么試著想象下一個(gè)擁有無窮組第一層多重宇宙的結(jié)構(gòu)：組與組之間相互獨(dú)立，甚至有著互不相同的時(shí)空維度和物理常量。這些組構(gòu)成了第二層多重宇宙－－被稱為“無序的持續(xù)膨脹”的現(xiàn)代理論預(yù)言了它們。

　　“膨脹”作為大爆炸理論的必然延伸，與該理論的許多其他推論聯(lián)系緊密。比如我們的宇宙為何如此之大而又如此的規(guī)整，光滑和平坦？答案是“空間經(jīng)歷了一個(gè)快速的拉伸過程”，它不僅能解釋上面的問題，還能闡釋宇宙的許多其他屬性。【見《膨脹的宇宙》byAlanH.GuthandPaulJ.Steinhard；ScientificAmerican,May1984；《自我繁殖的膨脹宇宙》byAndreiLinde,November1994】“膨脹”理論不僅為基本粒子的許多理論所語言，而且被許多觀測證實(shí)?！盁o序的持續(xù)”指的是在最大尺度上的行為。作為一個(gè)整體的空間正在被拉伸并將永遠(yuǎn)持續(xù)下去。然而某些特定區(qū)域卻停止拉伸，由此產(chǎn)生了獨(dú)立的“氣泡”，好像膨脹的烤面包內(nèi)部的氣泡一樣。這種氣泡有無數(shù)個(gè)。它們每個(gè)都是第一層多重宇宙：在尺寸上無限而且充滿因能量場漲落而析出的物質(zhì)。

　　對(duì)地球來說，另一個(gè)氣泡在無限遙遠(yuǎn)之外，遠(yuǎn)到即使你以光速前進(jìn)也永遠(yuǎn)無法到達(dá)。因?yàn)榈厍蚝汀傲硪粋€(gè)氣泡”之間的那片空間拉伸的速度遠(yuǎn)比你行進(jìn)的速度快。如果另一個(gè)氣泡中存在另一個(gè)你，即便你的后代也永遠(yuǎn)別想觀察到他。基于同樣的原因，即空間在加速擴(kuò)張，觀察結(jié)果令人沮喪的指出：即便是第一層多重空間中的另一個(gè)自己也將看不到了。

　　第二層多重宇宙與第一層的區(qū)別非常之大。各個(gè)氣泡之間不僅初始條件不同，在表觀面貌上也有天壤之別。當(dāng)今物理學(xué)主流觀點(diǎn)認(rèn)為諸如時(shí)空的維度、基本粒子的特性還有許許多多所謂的物理常量并非基本物理規(guī)律的一部分，而僅是一種被稱作“對(duì)稱性破壞”過程的結(jié)果而已。舉例言之，理論物理學(xué)家認(rèn)為我們的宇宙曾一度由9個(gè)相互平等的維度組成。在宇宙早期歷史中，只有其中3個(gè)維度參與空間拉神，形成我們現(xiàn)在觀察到的三維宇宙。其余6個(gè)維度現(xiàn)在觀察不到了，因?yàn)樗鼈儽痪砬诜浅Ｎ⑿〉某叨戎校宜械奈镔|(zhì)都分布在這三個(gè)充分拉伸過的維度“表面”上（對(duì)9維來說，三維就是一個(gè)面而已，或者叫一層“膜”）。

　　我們生活在3+1維時(shí)空之中，對(duì)此我們并不特別意外。當(dāng)描述自然的偏微分方程是橢圓或者超雙曲線方程時(shí)，也就是空間或者時(shí)間其中之一是0維或同時(shí)多維，對(duì)觀測者來說，宇宙不可能預(yù)測（紫色和綠色部分）。其余情況下（雙曲線方程），若n>3，原子無法穩(wěn)定存在，n<3，復(fù)雜度太低以至于無法產(chǎn)生自我意識(shí)的觀測者（沒有引力，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也成問題）。

　　由此，我們稱空間的對(duì)稱性被破壞了。量子波的不確定性會(huì)導(dǎo)致不同的氣泡在膨脹過程中以不同的方式破壞平衡。而結(jié)果將會(huì)千奇百怪。其中一些可能伸展成4維空間；另一些可能只形成兩代夸克而不是我們熟知的三代；還有些它們的宇宙基本物理常數(shù)可能比我們的宇宙大。

　　產(chǎn)生第二層多重宇宙的另一條路是經(jīng)歷宇宙從創(chuàng)生到毀滅的完整周期?？茖W(xué)史上，該理論由一位叫RichardC的物理學(xué)家于二十世紀(jì)30年代提出，最近普林斯頓大學(xué)的PaulJ.Steinhardt和劍橋大學(xué)的NeilTurok兩位科學(xué)家對(duì)此作了詳盡闡述。Steinhardt和Turok提出了一個(gè)“次級(jí)三維膜”的模型，它與我們的空間相當(dāng)接近，只是在更高維度上有一些平移?！緎ee‘BeenThere,DoneThat，‘byGeorgeMusser；NewsScan,ScientificAmerican,March2002】該平行宇宙并非真正意義上的獨(dú)立宇宙，但宇宙作為一個(gè)整體－－過去、現(xiàn)在和未來－－卻形成了多重宇宙，并且可以證明它包含的多樣性恰似無序膨脹宇宙所包含的。此外，沃特盧的物理學(xué)家LeeSmolin還提出了另一種與第二層多重宇宙有著相似多樣性的理論，該理論中宇宙通過黑洞創(chuàng)生和變異而非通過膜物理學(xué)。

　　盡管我們沒法與其他第二層多重宇宙之中的事物相互作用，宇宙學(xué)家仍能間接地指出它們的存在。因?yàn)樗麄兊拇嬖诳梢杂脕砗芎玫亟忉屛覀冇钪娴呐既恍?。做一個(gè)類比：設(shè)想你走進(jìn)一座旅館，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)房間門牌號(hào)碼是1967，正是你出生那年。多么巧合呀，在那瞬間你驚嘆到。不過你隨即反應(yīng)過來，這完全不算什么巧合。整個(gè)旅館有成百上千的房間，其中有一個(gè)和你生日相同很正常。然而你若看見的是另一個(gè)與你毫無干系的數(shù)字，便不會(huì)引發(fā)上面的思考。這說明什么問題呢？即便對(duì)旅館一無所知，你也可以用上面的方法來解釋很多偶然現(xiàn)象。

　　讓我們舉個(gè)更切題的例子：考察太陽的質(zhì)量。太陽的質(zhì)量決定它的光度（即輻射的總量）。通過基本物理運(yùn)算我們可知只有當(dāng)太陽的質(zhì)量在1.6X10^30～2.4X10^30千克這么個(gè)狹窄范圍內(nèi)，地球才可能適合生命居住。否則地球?qū)⒈冉鹦沁€熱，或者比火星還冷。而太陽的質(zhì)量正好是2.0X10^30千克。乍看之下，太陽質(zhì)量是種驚人的幸運(yùn)與巧合。絕大多數(shù)恒星的質(zhì)量隨機(jī)分布于10^29～10^32千克的巨大范圍內(nèi)，因此若太陽出生時(shí)也隨機(jī)決定質(zhì)量的話，落在合適范圍的機(jī)會(huì)將微乎其微。然而有了旅館的經(jīng)驗(yàn)，我們便明白這種表面的偶然實(shí)為大系統(tǒng)中（在這個(gè)例子里是許多太陽系）的必然選擇結(jié)果（因?yàn)槲覀冊(cè)谶@里，所以太陽的質(zhì)量不得不如此）。這種與觀測者密切相關(guān)的選擇稱為“人擇原理”。雖然可想而知它引發(fā)過多么大的爭論，物理學(xué)家們還是廣泛接收了這一事實(shí)：驗(yàn)證基礎(chǔ)理論的時(shí)候無法忽略這種選擇效應(yīng)。

　　適用于旅館房間的原理同樣適用于平行宇宙。有趣的是：我們的宇宙在對(duì)稱性被打破的時(shí)候，所有的（至少絕大部分）屬性都被“調(diào)整”得恰到好處，如果對(duì)這些屬性作哪怕極其微小的改變，整個(gè)宇宙就會(huì)面目全非－－沒有任何生物可以存在于其中。如果質(zhì)子的質(zhì)量增加0.2%，它們立即衰變成中子，原子也就無法穩(wěn)定的存在。如果電磁力減小4%，便不會(huì)有氫，也就不會(huì)有恒星。如果弱相互作用再弱一些，氫同樣無法形成；相反如果它們更強(qiáng)些，那些超新星將無法向星際散播重元素離子。如果宇宙的常數(shù)更大一些，它將在形成星系之前就把自己炸得四分五裂。

　　雖然“宇宙到底被調(diào)節(jié)得多好”尚無定論，但上面舉的每一個(gè)例子都暗示著存在許許多多包含每一種可能的調(diào)節(jié)狀態(tài)的平行宇宙?！緎ee‘ExploringOurUniverseandOthers，‘byMartinRees；ScientificAmerican,December1999】第二層多重宇宙預(yù)示著物理學(xué)家們不可能測定那些常數(shù)的理論值。他們只能計(jì)算出期望值的概率分布，在選擇效應(yīng)納入考慮之后。

第三層次：量子平行世界

　　第一層和第二層多重宇宙預(yù)示的平行世界相隔如此之遙遠(yuǎn)，超出了天文學(xué)家企及的范圍。但下一層多重宇宙卻就在你我身邊。它直接源于著名的、備受爭議的量子力學(xué)解釋－－任何隨機(jī)量子過程都導(dǎo)致宇宙分裂成多個(gè)，每種可能性一個(gè)。

　　量子平行宇宙。當(dāng)你擲骰子，它看起會(huì)隨機(jī)得到一個(gè)特定的結(jié)果。然而量子力學(xué)指出，那一瞬間你實(shí)際上擲出了每一個(gè)狀態(tài)，骰子在不同的宇宙中停在不同的點(diǎn)數(shù)。其中一個(gè)宇宙里，你擲出了1，另一個(gè)宇宙里你擲出了2……。然而我們僅能看到全部真實(shí)的一小部分－－其中一個(gè)宇宙。

　　20世紀(jì)早些年，量子力學(xué)理論在解釋原子層面現(xiàn)象方面的成功掀起了物理學(xué)革命。在原子領(lǐng)域下，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)不再遵守經(jīng)典的牛頓力學(xué)規(guī)律。在量子理論解釋它們?nèi)〉貌毮砍晒Φ耐瑫r(shí)卻引發(fā)了爆炸性激烈的爭論。它到底意味著什么？量子理論指出宇宙并不像經(jīng)典理論描述的那樣，決定宇宙狀態(tài)的是所有粒子的位置和速度，而是一種叫作波函數(shù)的數(shù)學(xué)對(duì)象。根據(jù)薛定鄂方程，該狀態(tài)按照數(shù)學(xué)家稱之為“統(tǒng)一性”的方式隨時(shí)間演化，意味著波函數(shù)在一個(gè)被稱為“希爾伯特空間”的無窮維度空間中演化。盡管多數(shù)時(shí)候量子力學(xué)被描述成隨機(jī)和不確定，波函數(shù)本身的演化方式卻是完全確定，沒有絲毫隨機(jī)性可言的。

　　關(guān)鍵問題是如何將波函數(shù)與我們觀測到的東西聯(lián)系起來。許多合理的波函數(shù)都導(dǎo)致看似荒謬不合邏輯的狀態(tài)，比如那只在所謂的量子疊加下同時(shí)處于死和活兩種狀態(tài)的貓。為了解釋這種怪異情形，在20實(shí)際20年代，物理學(xué)家們做了一種假設(shè)：當(dāng)有人試圖觀察時(shí)，波函數(shù)立即“坍塌”成經(jīng)典理論中的某種確定狀態(tài)。這個(gè)附加假設(shè)能夠解決觀測發(fā)現(xiàn)的問題，然而卻把原本優(yōu)雅和諧統(tǒng)一的理論變得七拼八湊，失去統(tǒng)一性。隨機(jī)性的本質(zhì)通常歸咎于量子力學(xué)本身就是這些不順眼假設(shè)的結(jié)果。

　　許多年過去了，物理學(xué)家們逐漸拋棄了這種假設(shè)，轉(zhuǎn)而開始接受普林斯頓大學(xué)畢業(yè)生HughEverett在1957年提出的一種觀點(diǎn)。他指出“波函數(shù)坍塌”的假設(shè)完全是多余的。純粹的量子理論實(shí)際上并不產(chǎn)生任何矛盾。它預(yù)示著這樣一種情形：一個(gè)現(xiàn)實(shí)狀態(tài)會(huì)逐漸分裂成許多重疊的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，觀測者在分裂過程中的主觀體驗(yàn)僅僅是經(jīng)歷完成了一個(gè)可能性恰好等于以前“波函數(shù)坍塌假設(shè)結(jié)果”的輕微的隨機(jī)事件。這種重疊的傳統(tǒng)世界就是第三層多重宇宙。

　　四十多年來，物理界為是否接受Everett的平行世界猶豫不決，數(shù)度反復(fù)。但如果我們將之區(qū)分成不同視點(diǎn)分別來看待，就會(huì)更容易理解。研究它數(shù)學(xué)方程的物理學(xué)家們站在外部的視點(diǎn)，好像飛在空中的鳥審視地面；而生活在方程所描述世界里的觀測者則站在內(nèi)部的視點(diǎn)，就好比被鳥俯瞰的一只青蛙。

　　在鳥看來，整個(gè)第三層多重宇宙非常簡單。只用一個(gè)平滑演化的、確定的波函數(shù)就能就能描繪它而不引發(fā)任何分裂或平行。被這個(gè)演化的波函數(shù)描繪的抽象量子世界內(nèi)部卻包含了大量平行的經(jīng)典世界。它們一刻不停的分裂、合并，如同經(jīng)典理論無法描述的一堆量子現(xiàn)象。在青蛙看來，觀察者感知的只有全部真相的一小部分。它們能觀測到自己所在那個(gè)第一層宇宙，但是一種模仿波函數(shù)坍塌效果而又保留統(tǒng)一性、被稱為“去相干”的作用卻阻礙他們觀測到與之平行的其他宇宙。

　　每當(dāng)觀測者被問及一個(gè)問題、做一個(gè)決定或是回答一個(gè)問題，他大腦里的量子作用就導(dǎo)致復(fù)合的結(jié)果，諸如“繼續(xù)讀這篇文章”和“放棄閱讀本文”。在鳥看來，“作出決定”這個(gè)行為導(dǎo)致該人分裂成兩個(gè)，一個(gè)繼續(xù)讀文章而另一個(gè)做別的去了。而在青蛙看來，該人的兩個(gè)分身都沒有意識(shí)到彼此的存在，它們對(duì)剛才分裂的感知僅僅是經(jīng)歷了個(gè)輕微的隨機(jī)事件。他們只知道“自己”做了什么決定，而不知道同時(shí)還有一個(gè)“他”做了不同的決定。

　　盡管聽起來很奇怪，這種事情同樣發(fā)生在前面講過的第一層多重宇宙中。顯然，你剛作出了“繼續(xù)閱讀本文”的決定，然而在很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的另一個(gè)銀河系中的另一個(gè)你在讀過第一段之后就放下了雜志。第一層宇宙和第三層宇宙唯一的區(qū)別就是“另一個(gè)你”身處何處。第一層宇宙中，他位于距你很遠(yuǎn)之處－－通常維度空間概念上的“遠(yuǎn)”。第三層宇宙中，你的分身住在另一個(gè)量子分支中，被一個(gè)維度無限的希爾伯特空間分隔開來。

　　第三層多重宇宙的存在基于一個(gè)至關(guān)重要的假設(shè)：波函數(shù)隨時(shí)間演化的統(tǒng)一。所幸迄今為止的實(shí)驗(yàn)都不曾與統(tǒng)一性假設(shè)背離。在過去幾十年里我們?cè)诟鞣N更大的系統(tǒng)中證實(shí)了統(tǒng)一性的存在：包括碳-60布基球和長達(dá)數(shù)公里的光纖中。理論反面，統(tǒng)一性也被“去相干”作用的發(fā)現(xiàn)所支持?！緎ee‘100YearsofQuantumMysteries，‘byMaxTegmarkandJohnArchibaldWheeler；ScientificAmerican,February2001】只有一些量子引力方面的理論物理學(xué)家對(duì)統(tǒng)一性提出置疑，其中一個(gè)觀點(diǎn)是蒸發(fā)中的黑洞有可能破壞統(tǒng)一性，應(yīng)該是個(gè)非統(tǒng)一性過程。但最近一項(xiàng)被叫做“AdS/CFT一致”的弦理論方面的研究成果暗示：量子引力領(lǐng)域也具有統(tǒng)一性，黑洞并不抹消信息，而是把它們傳送到了別處。

　　如果物理學(xué)是統(tǒng)一的，那么大爆炸早期量子波動(dòng)是如何運(yùn)作的那幅標(biāo)準(zhǔn)圖畫將不得不改寫。它們并非隨機(jī)產(chǎn)生某個(gè)初始條件，而是產(chǎn)生重疊在一起的所有可能的初始條件，同時(shí)存在。然后，“去相干”作用保證它們?cè)诟髯缘牧孔臃种Ю锵駛鹘y(tǒng)理論那樣演化下去。這就是關(guān)鍵之處：一個(gè)哈勃體積內(nèi)不同量子分支（即第三層多重宇宙）演化出的分布結(jié)果與不同哈勃體積內(nèi)同一個(gè)量子分支（即第一層多重宇宙）演化出的分布結(jié)果是毫無區(qū)別的。量子波動(dòng)的該性質(zhì)在統(tǒng)計(jì)力學(xué)中被稱為“遍歷性”。

　　同樣的原理也可以適用在第二層多重宇宙。破壞對(duì)稱性的過程并不只產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)一無二的結(jié)果，而是所有可能結(jié)果的疊加。這些結(jié)果之后按自己的方向發(fā)展。因此如果在第三層多重宇宙的量子分支中物理常數(shù)、時(shí)空維度等各不相同的話，那些第二層平行宇宙同樣也將各不相同。

　　換句話說，第三層多重宇宙并沒有在第一層和第二層上增加任何新東西，只是它們更加難以區(qū)分的復(fù)制品罷了－－同樣的老故事在不同量子分支的平行宇宙間一遍遍上演。對(duì)Everett理論一度激烈的懷疑便在大家發(fā)現(xiàn)它和其他爭議較少的理論實(shí)質(zhì)相同之后銷聲匿跡了。

　　毫無疑問，這種聯(lián)系是相當(dāng)深層次的，物理學(xué)家們的研究也才處于剛剛起步階段。例如，考察那個(gè)長久以來的問題：隨著時(shí)間流逝，宇宙的數(shù)目會(huì)以指數(shù)方式暴漲嗎？答案是令人驚訝的“不”。在鳥看來，全部世界就是由單個(gè)波函數(shù)描述的東西；在青蛙看來，宇宙?zhèn)€數(shù)不會(huì)超過特定時(shí)刻所有可區(qū)別狀態(tài)的總數(shù)－－也即是包含不同狀態(tài)的哈勃體積的總數(shù)。諸如行星運(yùn)動(dòng)到新位置、和某人結(jié)婚或是別的什么，這些都是新狀態(tài)。在10^8開溫度以下，這些量子狀態(tài)的總數(shù)大約是10^（10^118）個(gè)，即最多這么多個(gè)平行宇宙。這是個(gè)龐大的數(shù)目，卻很有限。

　　從青蛙的視點(diǎn)看，波函數(shù)的演化相當(dāng)于從這10^（10^118）個(gè)宇宙中的一個(gè)跳到另一個(gè)?，F(xiàn)在你正處在宇宙A－－此時(shí)此刻你正在讀這句話的宇宙里?，F(xiàn)在你跳到宇宙B－－你正在閱讀另一句話那個(gè)宇宙里。宇宙B存在一個(gè)與宇宙A一摸一樣的觀測者，僅多了幾秒中額外記憶。全部可能狀態(tài)存在于每一個(gè)瞬間。因此“時(shí)間流逝”很可能就是這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過程－－最初在GregEgan在1994所著的科幻小說[PermutationCity]中提出的想法，而后被牛津大學(xué)的物理學(xué)家DavidDeutsch和自由物理學(xué)家JulianBarbour等人發(fā)展開來。

第四層次：其他數(shù)學(xué)界構(gòu)

　　雖然在第一、第二和第三層多重宇宙中初始條件、物理常數(shù)可能各不相同，但支配自然的基礎(chǔ)法則是相同的。為何不讓這些基礎(chǔ)法則也多樣化？來個(gè)只遵守經(jīng)典物理定律，讓量子效應(yīng)見鬼去的宇宙如何？想象一個(gè)時(shí)間像計(jì)算機(jī)一樣一段一段離散地流逝，而非現(xiàn)在那樣連續(xù)地流逝？再想象一個(gè)簡單的空心十二面體宇宙？在第四層多重宇宙里，所有這些形態(tài)都存在。

　　平行宇宙的終極分類，第四層。包含了所有可能的宇宙。宇宙之間的差異不僅在表現(xiàn)物理位置、屬性或者量子狀態(tài)，還可能是基本物理規(guī)律。它們?cè)诶碚撋蠋缀蹙褪遣荒鼙挥^測的，我們能做的只有抽象思考。該模型解決了物理學(xué)中的很多基礎(chǔ)問題。

　　為什么說上述的多重宇宙并非無稽之談？理由之一就是抽象推理和實(shí)際觀測結(jié)果間存在著密不可分的聯(lián)系。數(shù)學(xué)方程式，或者更一般地，數(shù)字、矢量、幾何圖形等數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)能以難以置信的逼真程度描述我們的宇宙。1959年的一次著名講座上，物理學(xué)家EugeneP.Wigner闡述了“為何數(shù)學(xué)對(duì)自然科學(xué)的幫助大得神乎其神？”反言之，數(shù)學(xué)對(duì)它們（自然科學(xué)）有著可怕的真實(shí)感。數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)能成為基于客觀事實(shí)的主要標(biāo)準(zhǔn)：不管誰學(xué)到的都是完全一樣的東西。如果一個(gè)數(shù)學(xué)定理成立的話，不管一個(gè)人，一臺(tái)計(jì)算機(jī)還是一只高智力的海豚都同樣認(rèn)為它成立。即便外星文明也會(huì)發(fā)現(xiàn)和我們一摸一樣的數(shù)學(xué)界構(gòu)。從而，數(shù)學(xué)家們向來認(rèn)為是他們“發(fā)現(xiàn)”了某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，而不是“發(fā)明”了它。

　

　　四層多重宇宙的共通特色是最簡潔與最優(yōu)雅的理論自然而然地包含著平行宇宙。要否認(rèn)它們的存在，你必須復(fù)雜化你的理論，增加沒有觀測結(jié)果支持的過程和特殊的假定：無限的空間、波函數(shù)坍塌和天性不對(duì)稱。那么，哪個(gè)才是真正的浪費(fèi)和不雅，許多宇宙還是許多規(guī)則？也許我們將逐漸習(xí)慣宇宙的奇妙而終將發(fā)現(xiàn)這種不可思議的奇妙正是它魅力的一部分。目前都是一種說法,尚未被證實(shí)

　

高中物理題， 兩質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲

利用動(dòng)量定理和機(jī)械能守恒定律。首先對(duì)A和物塊分析，初始總動(dòng)量為0，物塊滑到底部時(shí)總動(dòng)量也為0，0=mVa-M1VA，機(jī)械能守恒：mgh=mVa平方/2+M1VA平方/2；其次對(duì)物塊和B分析，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：mVa=（m+M2）V，機(jī)械能守恒定律：mVa平方/2=（m+M2）V平方/2，最終兩者以相同的速度朝右運(yùn)動(dòng)，你自己算結(jié)果吧