发信人: spicysugar.bbs@ptt.cc (oghh b hkup gtlisj)
各位好，简单自我介绍一下: 我对天文、宇宙学的认识充其量只能说对
这领域的科普文章、新知有点兴趣，偶尔会注意一下这方面的讯息。
前几天刚好看到 TED 的一个演讲，主讲人是 Brian Greene
题目是: Why is our universe fine-tuned for life?
http://www.youtube.com/watch?v=bf7BXwVeyWw
他的内容分三个部份，第一部份是发现宇宙加速膨胀的现象，现在以暗能量来解释
加速膨胀，但是却无法解释为什麽测量到的暗能量的量是那个特定的数值。
第二个部份他用弦论，对於为什麽暗能量会是测到的那个数字做解答，同时也因为
弦论，带入了多重宇宙存在的可能。
第三部份他用暴胀理论(inflationary theory)将所有片段串联在一起。
从这三部份的摘要似乎看不出来跟题目的关系，不过他会在演讲内容中解答。
因为我只是偶尔接收一些科普的资讯，不太能分辨到底演讲中他的说法是属於
这领域中的主流方向，还是冷门不受重视的说法，所以有点好奇这场演说的内容
在各位专业的眼中，有什麽样的想法?
当然他自己也提到多重宇宙的说法具争议性，那各位可以分享一下反对方的论点吗?
我把这场演讲几乎逐字的翻成中文，一个原因是刚好在准备英文考试当练习，
另一方面我也把这分享到我的脸书上，期待可能有好友对这些有兴趣，翻成中文
加速资讯流通，不过似乎效果不大...哈哈!
希望在这里可以听到各位的意见~
我有略掉一些自认为不影响资讯正确性的内容，总共应该不超过十句。
(不包含他的一个笑话)
有些翻译的不太通顺英式中文，而且应该很多地方的物理用词不适当或是根本就翻错了
如果可以的话，也希望不吝指教!!
以下贴上我的翻译内容，有标示对应的时间方便对照。
======
00:17-00:54
前几个月诺贝尔物理奖颁给两个天文学家团队，他们的发现被视为是天文观测有史以来最
重要的。
简单介绍他们的发现後，我要用备受争议的论点来解释他们的发现，
就是在地球以外，银河和其他遥远星系之外，会发现我们的宇宙不是唯一的宇宙，
而是称为多重宇宙的其中一个。
00:55-01:45
多重宇宙multiverse的概念很奇怪，我们大多是被教育universe这个字的意思就是"所有
东西"。
(笑话略)
去想像一个跟我们不一样领域、从本质上就有不同特徵的东西声称"他们的宇宙"，是很奇
怪的!
但是我正要说服各位，我们要认真看待这件事，因为这可能是对的，是有理由的。
00:46-02:14
我要分三部份来说这个多重宇宙的故事。
第一部份，我要叙述这个诺贝尔奖的发现，并强调他们的这个发现所揭露出神□的现象。
第二部份，我根据弦论对这个神秘的现象提出一个解答。而弦论也正好可以把多重宇宙带
进我的故事里。
第三部份，我会叙述一个宇宙学的理论，inflation，它会把这个故事所有片段拼凑在一
起。
02:15-02:59
第一部份
早在1929年，伟大的天文学家哈伯，发现遥远的星系都在远离我们，奠定了宇宙在扩张的
说法。
这是革命性的说法，它战胜了传统的想法，在最大的尺度下，宇宙是静止的。
即使如此，当时有件事是所有人都确定的: 扩张的速度肯定是越来越慢。
就像地球的重力往下拉让往上抛的苹果上升速度减慢，每个星系间的重力互相拉扯一定会
让空间扩张速率变慢。
03:00-03:59
然後我们快转到1990年代
在开头提到的那两组天文学家团队，受到这个说法的启发，他们开始测量扩张速率是否在
减慢。
他们的作法是观测许多遥远的星系，让他们可以做出数据表格看扩张速率随著时间有怎样
的变化。
让人惊奇的是，他们发现扩张没有减慢，反而越来越快，就像把苹果往上丢，结果它往上
冲的越来越快。
如果看到苹果这样飞，你会想知道为什麽? 是什麽东西在推它?
他们的发现毫无疑问地值得获得诺贝尔奖，但他们提出了类似的疑问:
是什麽力量使得所有星系远离彼此的速率越来越快?
04:00-05:00
最有力的答案来自爱因斯坦过去的一个想法。
我们一向习惯重力只做一件事: 把东西拉靠近在一起。
但爱因斯坦的重力理论，他的广义相对论，重力也可以把东西分开来。怎麽办到的?
根据爱因斯坦的数学式，如果空间中规律一致地充满著看不见的能量，像是规则无形的迷
雾，
而由这种迷雾产生的重力就会有斥力，有排斥力的重力。
这正好可以用来解释观测到的结果，因为这种有斥力的重力，在空间中看不见的能量，我
们现在称之为暗能量，
造成每个星系互相推挤对方，造成扩张加速，而不是减慢。
这样的解释是很大的进展。
05:01-06:17
但在第一部份，我说过要告诉你们一个神□的现象。
当天文学家测出在空间中要有多少暗能量才会造成这种宇宙加速扩张的现象，那个数值是
0000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000138
这是不可思议小的数值!
神□的地方是为了要解释这个特别的数值，我们希望它出现在物理的法则中，
但是到目前为止，没有人想到该怎麽做。
你可能会想: 需要去在意它吗? 或许解释这个数字只是技术上的问题、细节的东西、专家
才会在意的...根本没人在意。
确实这是技术上的细节，但有些细节真的很重要。
有些细节就是通向现实中未知领域的一扇窗，而这个数字或许就是那扇窗!
目前唯一的解释方向，开启了存在著其他宇宙的可能。
06:25-07:50
第二部份，弦论
现在把这个数字放在脑袋里，我来告诉你弦论的三个关键内容。
首先，它是一种途径，用来理解爱因斯坦的梦想: 物理学大一统理论，一种可以描述在宇
宙中所有作用力的理论。
弦论的中心思想很直觉，它说如果你可以非常细微的观察物质，你会看见原子、电子、次
原子粒子。
如果你可以用比现存科技更细微的观察，可以在这些粒子里面发现一些东西，在震动的丝
状物，在震动的弦。
就像小提琴的弦，不同的震动模式产生不同的音符；这些弦不同的震动模式会产生不一样
的粒子，电子、夸克、中子...
等等各种不同的粒子都可以整合在相同的架构下，因为它们都是由震动的弦产生的。
这是很引人入胜的，在我们周遭所有事物都是由这小小的弦演奏出来的，就像是宇宙的交
响乐。
但这美妙的一致性是要付出代价的。
07:51-08:55
多年的研究显示弦论的数学式不太好用，因为它存在著内在的不一致。
除非，我们允许我们完全不熟悉的东西存在: 空间的多维度。
我们熟悉的三度空间，长、宽、高。
但弦论说，在极小的尺度下，有额外的维度，挤得很小很小，小到我们侦测不到。
但即使这些维度观察不到，它们还是会对我们可以观察到的东西造成影响，
因为这些额外维度的形状限制了弦的震动模式，
而弦论说震动决定了所有的东西，粒子质量、力的强度，
最重要的: 暗能量的数量会是由额外维度的形状决定的。
所以如果我们知道额外维度的形状，就可以根据形状去算出有多少维度，就可以算出暗能
量的数量。
08:56-10:11
但问题是我们不知道额外维度的形状。我们只有一个清单，列出数学式允许的可能的形状
。
当这个概念刚开始发展的时候，只有约五种不同的可能形状，所以就一个一个分析，看是
不是跟实际观测到的现象吻合。
但随著时间进展，越来越多研究发现更多可能的形状，清单数量从五个变成数百个、数千
个!
虽然多，不过还可以处理，毕竟...满地大学生总是要给他们一点事情做。
但清单持续长大，数百万、数十亿，直到今天，清单上可能的形状多达十的五百次方个。
所以...怎麽办?
一些研究员没耐心了，下结论认为弦论的额外维度有这麽多种可能的形状，每个形状产生
不同的物理特性，
弦论永远不可能做出有限的可验证的预测。
但其他人，把这问题转向源头，把我们带向多重宇宙的可能。
10:12-11:12
他们是这样认为的: 或许每一种形状彼此都有同等的地位，都是一样真的存在，
也就是，存在著许多宇宙，每一个宇宙都对应一种额外维度的形状。
这种激进的想法，对这个由诺贝尔奖的发现所揭露出的神秘的现象---暗能量的数量---有
很深刻的影响。
如果真的存在其他的宇宙，而这些其他的宇宙他们的额外维度都对应一种形状，那麽每个
宇宙的物理特性就会不同，
并且每个宇宙的暗能量数量也就会不同。
(Which means the mystery of explaining the amount of dark energy we now
measure would take on a wholly different character in the context.)
这意味著，解释我们测量到的暗能量的数量之谜，将采取完全不同的说法。
物理的法则没办法解释暗能量的数量这一个数字，因为不只有一个数字，而是有很多个数
字。
也就是，我们问错问题了。
11:13-12:18
正确的问题应该是:
为什麽人类是生存在这个宇宙---拥有这特定数量的暗能量的宇宙，而不是其他那些可能
的宇宙?
这才是我们可以找到答案的问题。
那些拥有比我们多更多暗能量的宇宙，每当物质聚在一起要形成星系时，暗能量强大的斥
力把那些物质都冲散了，而星系无法成型；
而那些拥有比较少暗能量的宇宙，因为物质塌陷的太快了，也是无法形成星系。
没有星系就没有恒星，就没有行星，像我们这样类型的生命也就没有机会存在在那些其他
的宇宙。
所以我们会存在这拥有特定数量暗能量的宇宙，纯粹是因为这个宇宙提供了适合我们这类
型生命居住的条件。
这就是解答，神秘的现象解决了，而也发现了多重宇宙。
12:19-14:09
有些人并不满意这种解释，我们习惯物理可以给观测到的现象一个明确的解释。
但重点是，如果你观察到的现象有可能把我们领向存在多种不同价值的现实世界、多种不
同可能性的现实世界，
但却在钻研找出一个特定现象的解释，这样已经是误导了。
一个早期的例子，伟大的天文学家克普勒，他执著於为什麽太阳距离地球9,300万英哩，
花了数十年想解释但他没有成功。
我们知道为什麽，因为他问错问题了!
我们现在知道各个行星距离所环绕的恒星有各种长短不一的距离。
所以希望要从物理的法则中找出一个特定的距离---9,300万英哩---这根本是找错方向了!
所以对的问题应该是: 为什麽人类生存在这个行星---距离太阳特定距离的行星，而不是
其他可能的行星。
再一次的，这才是我们可以回答的问题:
那些距离像太阳这种恒星太近的行星太热了，我们这种型态的生命没办法生存；
那些距离恒星太远的行星就太冷了，我们这种型态的生命也没办法忍受。
所以我们存在於这特定距离的行星纯粹是因为这样的条件符合我们这种型态的生命。
当说到行星和它们之间的距离，这明显就是合理的解释。
14:10-14:44
而重点，当说到宇宙之间以及它们拥有的暗能量，这或许也是合理的解释。
当然，一个关键的差异是，我们知道确实有其他行星存在，
但到目前为止我只能根据可能性来推测可能有其他宇宙存在。
所以为了把这些拼凑在一块，我们需要一种机制可以实际产生出其他的宇宙。
这带到我的第三部份。
这种机制在宇宙学家尝试理解大霹雳的过程中，已经被发现了。
14:45-16:39
说到大霹雳，我们通常的印象是一个宇宙爆炸把空间往外展开，产生宇宙。
但这有一个小□密，大霹雳(the Big Bang)有个很重要的一点，爆炸(the Bang)。
它告诉我们爆炸之後宇宙如何形成，但却完全没提到是什麽驱动了爆炸。
这个缺口终於被加强版的大霹雳理论填补了，它被称为 Inflationary Cosmology(暴胀宇
宙学)。
它说想像一种特别的燃料，会自然产生向外冲的力量，是由量子场驱动的。
对我们来说重要的是，这种燃料被证实非常有效率，而几乎不可能被用光。
也就是在暴胀理论中，产生我们这个宇宙的大霹雳很可能不是单一事件。
而是这种燃料不只驱动了我们的大霹雳，也产生了无数其他的大霹雳。
每个大霹雳产生一个宇宙泡泡，而我们的宇宙泡泡就是宇宙泡泡海中的其中一个。
现在我们将弦论与这些宇宙泡泡结合在一起，想像一下:
每一个宇宙有各自的额外维度，额外维度各有对应不同的形状，不同的形状造成不同的物
理特性，
然後会发现我们存在於这个宇宙而不是别宇宙的，纯粹是因为这里的
物理特性---例如暗能量的数量---适合我们这种类型的生命存活。
藉著划世代的理论和观测，这引人入胜却又具争议性的想像，确实值得认真的考虑。
16:40-17:49
当然，剩下一个大问题:
我们有没有可能确认其他宇宙的存在?
让我用这样来解释，或许将来有可能发生:
暴胀理论已经有很直接的观测结果佐证，理论预测大霹雳的强度之大，
空间快速膨胀的时候，微小尺度的量子抖动会延伸到大尺度的世界，
产生独特的「指纹」---空间中有些地方较热有些地方较冷的模式。
而功率强大的天文望远镜已经观测到这样的模式。
更进一步，如果真的有其他的宇宙，理论预测每隔一段时间这些宇宙会碰撞在一起。
如果我们的宇宙被另一个宇宙撞上，这个撞击会产生微妙的温度差异模式散布在空间中，
或许有天可以侦测得到。
尽管这听起来很奇妙，或许有一天，这就成了其他宇宙确实存在的最有力的观测证据
17:50-20:20
I'll conclude with a striking implication of all these ideas for the very far
future
(我用以上这些概念引人注目的涵义来为遥远的将来下结论: 翻不出来..)
我们藉著观察遥远星系朝著我们来的星光，了解了宇宙不是静止的，是在膨胀的，膨胀在
加速，而且可能有其他的宇宙。
(***这一段修正，翻错了!!
但因为膨胀在加速，很久很久以後的未来，那些星系远离我们又快又远，因为物理限制无
法跑的比光快，我们再也无法看见它们。
更正如下，附上原文。)
但因为膨胀在加速，很久很久以後的未来，那些星系远离我们又快又远，
我们再也无法看见它们，
不是因为技术的限制，而是因为物理的法则，
那些星系发出的光即使以最快的速度前进---光的速度，
也无法穿越跟我们之间持续扩张的距离。
But because the expansion is speeding up, in the very far future,
those galaxies will rush away so far and so fast that
we won't be able to see them.
Not because of the technological limitations,
but because of the laws of physics.
The light those galaxies emit even traveling at the fastest speed, the speed
of light, will not be able to overcome the ever widening gulf between us.
所以遥远的未来的天文学家，看著无垠的太空，除了一片漆黑寂静，什麽都看不见。
他们因此下结论，宇宙是静止不变的，其中只存在著他们居住的那块绿洲；
而我们现在一向认知的宇宙...到了那时都是错的。
或许他们会有我们这一代流传下的纪录，膨胀的宇宙、充满星系的宇宙...
但未来的天文学家会相信这种古早的知识，还是会相信空洞、漆黑、静止、他们自己观测
到的宇宙?
我想他们选择後者。
也就是我们正活在一个独特的年代，一个满足人类探索的欲望，仍有机会揭开宇宙真相的
年代。因为看起来以後就不一定了。
今天的天文学家只要把望远镜往天空一转，就能获得一手赤裸裸的资讯，就像宇宙电报一
样。
数十亿年的传递，其中回响著的讯息非常明显:
有时候大自然以她坚不可摧的物理法则守护著其中的秘密，
有时候现实的真实样貌就在地平线那端招手。
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