宇宙波函數(shù)，是被譽為“宇宙之王”的霍金對于宇宙的終極猜想。

霍金的假設(shè)很簡單，如果整個宇宙只是一個量子粒子，是否意味著宇宙也有自己的波函數(shù)？一個擁有波函數(shù)的宇宙，意味著什么？

霍金的猜想1：宇宙是概率的，即是無限的。

自從德布羅意波被證實，“波粒二象性”似乎不再只是微粒子的特權(quán)?；艚鸶谴竽懙貙⒄麄€宇宙量子化描述，于是宇宙成了一個擁有無限平行宇宙的集合。

1924年，改行攻讀物理學的德布羅意，在他的博士論文中，提出了一個令世人震驚的觀點：實物與粒子一樣具有波粒二象性。1927年，戴維遜和革末用電子束單晶衍射法，湯姆遜用多晶金屬箔透射法，分別發(fā)現(xiàn)了電子的衍射現(xiàn)象，證實了德布羅意提出的物質(zhì)波的存在。

和粒子的量子運動不一樣，宇宙之間的量子躍遷，可以說是歲月悠長，甚至超過宇宙本身的壽命。因為我們的宇宙概率被認為是極大的，所以我們的宇宙才表現(xiàn)出實在性，但也意味著還有無數(shù)其它的宇宙，只是它們的概率加起來，遠遠不及我們宇宙的概率。

目前，霍金開創(chuàng)的量子宇宙學，還只是一個物理愿景，缺失數(shù)學語言的描述，所以不足以作為一個理論。

但霍金堅信自己理論的正確性，因為它有很清晰的目標。于是，霍金曾投入了大量的時間計算宇宙波函數(shù)的解，以求得到一個滿足我們這個宇宙概率是一個極大值的解。

霍金的猜想2：蟲洞不再用于時間旅行，而是連接不同平行宇宙的通道。

1957年，物理學家休·埃弗雷特曾對量子理論做過一個“多世界”詮釋，即你的每一次選擇，都會使世界“分裂”，每一種選擇都存在于不同的世界中，就像阿根廷作家喬治·路易斯·博爾赫斯在《岔路口花園》中所言：時間永遠分岔，通往無數(shù)的未來。

埃弗雷特的多世界詮釋，可以在數(shù)學上等同于量子理論的所有詮釋，但作為讓宇宙最受傷的理論，多世界詮釋并沒有在物理學界流行起來，而成為了文學界最棒的科幻世界觀。

每一個獨立的世界，可以演繹完全不同的人生故事，所有的世界彼此獨立。而霍金的宇宙波函數(shù)則更加瘋狂，因為所有的宇宙是可以連通的，通道就是“蟲洞”。

在霍金的理論中，蟲洞成為了真正的彩虹橋。在霍金的設(shè)想中，所有的宇宙都被蟲洞同時連接著，但蟲洞的平均大小可能僅是一個普朗克長度（10^-35m）。

普朗克長度，是由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)決定的一個宇宙最小長度。除此之外，還有普朗克時間10^-43s，它們揭示了宇宙并不能無限可分，時空具有最小單位。我們現(xiàn)在已知的所有物理定律，只有在這個最小單位之上，才有效。

霍金的猜想3：每個宇宙都有自己的物理規(guī)則。

波函數(shù)意味著，一切都是隨機的。

無數(shù)的宇宙隨機分配著不一樣的物理規(guī)則：不一樣的時間、不一樣的半衰期、不一樣的電荷大小……

所以，你即便進入這樣的平行宇宙中去旅行，你無法以我們的時間概念去界定那里，或許你已經(jīng)去過了，但又回來了，只是毫無察覺。這樣討論注定毫無意義。

而我們的宇宙只是恰巧匹配了一系列嚴苛的物理指標的世界，于是才能誕生我們這樣的智慧生命體。

宇宙就像用于測試各種物理規(guī)則，會產(chǎn)生怎樣化學反應(yīng)的氣泡。我們是其中一個氣泡孕育出的實驗結(jié)果。在各宇宙氣泡之外，沒有時間、空間的物理概念，這種狀態(tài)被稱為“虛時空”。

“虛時空”就像隔離無數(shù)宇宙的絕對屏障，禁止不同物理規(guī)則的世界相互聯(lián)系。

霍金的猜想4：除了我們的主宇宙，其他的平行宇宙都是死宇宙。

不同的物理規(guī)則，意味著大多數(shù)宇宙可能無法產(chǎn)生生命。因為，生命的產(chǎn)生必須滿足一大堆的限制要求。

1、比如改變核物理的常量。

一旦基礎(chǔ)的核物理常量改變，超新星爆發(fā)中或許就不會產(chǎn)生重元素，而生命需要重元素，才能生成蛋白質(zhì)與DNA。

2、比如減少質(zhì)子的衰變期。

目前，大統(tǒng)一理論給出的質(zhì)子衰變期長達 10^30 年，而宇宙的年齡才不過 10^10 年。質(zhì)子悠久的壽命是一切生命的基礎(chǔ)。

現(xiàn)在關(guān)于生命的起源，不管是深海起源說，還是陸地小池塘起源說，各種元素不經(jīng)歷10億到20億年的時間，都不可能會出現(xiàn)生命的早期形式。而如果我們將質(zhì)子的衰變期減少到只有百萬年的時間，那么生命就不可能出現(xiàn)。

更不用說，像溫度、化學成分、引力這些顯而易見的確保生命存活的環(huán)境因素，一個細微的差別或許就無法產(chǎn)生生命。

所以，大多數(shù)的平行宇宙注定會是死宇宙，沒有任何生命。或許10億個平行宇宙中，才會出現(xiàn)1個像我們這樣的宇宙。

霍金的這種“嬰兒宇宙”理論，注定在科學領(lǐng)域會產(chǎn)生類似哲學問題，甚至是宗教問題的爭議與討論。

從“擬人化”到“人擇原理”，是上帝的回歸嗎？

每一個時代，每一個民族，都曾出現(xiàn)以自身模樣擬人化的眾神。

科學的發(fā)展，第一大功績就是將人類從最初蒙昧無知的“上帝”崇拜中，拯救了出來，拋棄了“擬人化”的錯誤認知。

但隨著科學發(fā)展的深入，當世界被放在顯微鏡下觀察時，我們發(fā)現(xiàn)越來越多無法解釋的事情，了解越多，疑惑越多。世界的偶然性似乎越發(fā)明顯，因為我們無法解釋這些常數(shù)的由來。

我們的宇宙中，有各種的常數(shù)，如果它們稍稍改變，那我們就不會出現(xiàn)，是誰制定了這些滿足生命誕生的常數(shù)？一個是偶然，無數(shù)的偶然又意味著什么？

有疑問就會有思考，有思考就會有不同的回答。而“人擇原理”的回答是，我們看到的宇宙之所以如此，是因為我們的存在。

這是“人擇原理”的由來，“擬人化”似乎又以“人擇原理”的思想，回到了科學之中？

目前，存在兩個版本的人擇原理：

弱人擇原理：智慧生命存在的本身，就是一種實驗事實。

史蒂文·溫伯格：世界就是現(xiàn)在的這個樣子，倘若它不是這樣，就不會有人問這個世界為什么是這個樣子。

因為，生命能出現(xiàn)，需要的偶然因素太多了。

我們的存在，就是一系列復(fù)雜情況必然已經(jīng)發(fā)生了的鐵證。然后，我們再給宇宙賦予意義，以及各種具體的描述：宇宙的年齡、它的化學成分、它的溫度、它的尺寸以及物理過程。

宇宙的樣子，其實都是我們賦予的，或者說，在我們能看見的有限范圍內(nèi)，是這個樣子。我們也許就生活在宇宙沙漠的綠洲里。

而弱人擇原理的第一應(yīng)用，可以說就是解釋宇宙誕生于100億年前，因為這只是根據(jù)我們生命能存在的倒推，但也許這只是宇宙沙漠里我們所待的綠洲的誕生時間，而更廣的沙漠外圍我們看不見，也推測不了。

強人擇原理：宇宙中一切的物理常數(shù)，都已被精確地設(shè)計好了。

費里曼·戴森：當我們觀察宇宙，發(fā)現(xiàn)了許多物理學和天文學上的偶然現(xiàn)象。它們巧合地融合在一起造福于我們。我感覺，宇宙似乎在某種意義上知道我們的到來。

是誰設(shè)計的這一切？似乎又繞不開上帝這樣的一個角色。

可以想象一下，在一場求職競爭中，幾個偶然事件讓你的競爭對手脫穎而出，你還會羨慕其運氣太好。但如果是一系列近乎苛刻的要求，卻完美符合你的競爭對手，讓你在競爭中落敗，你肯定會鄙視對手走“后門”的無恥之舉，而咒罵背后的那個“上帝”葬送了你的機會。

而我們生存的宇宙，完美匹配了這樣一連串苛刻的常數(shù)。是誰為了創(chuàng)造生命，精確地計算了這些值？

強人擇原理似乎提供了科學定律中具有神意的證據(jù)，但這卻是與科學史發(fā)展背道而馳。

人擇原理就像一個古老咒語的現(xiàn)代升級版，當頂級的科學家們觸碰到時代的天花板時，所產(chǎn)生的無解反思。

只有當你醒悟過來，才會發(fā)現(xiàn)它即不具備預(yù)言性，也無法驗證。

所以，人擇原理只是一種思想上除不去的鬼魅，而不是一個科學原理。人擇原理象征了，科學的局限性對于終極秘思的妥協(xié)。

雖然，沒有科學家就沒有科學，但我們不能認定沒有科學，宇宙就不存在了。

就在科學家們似乎已經(jīng)找到了自我救贖的信念之后，霍金的宇宙波函數(shù)，再次將其復(fù)蘇。

因為，波函數(shù)意味著無數(shù)的平行宇宙，它們可以有各種不同的物理常數(shù)。這樣無數(shù)的宇宙中，就會有很多因為達不到我們所熟知的常量，而毫無生機。我們成了其中碰巧全部常量達標的一個，雖然我們并不是上帝精心設(shè)計的產(chǎn)物，但卻打開了“弱人擇原理”的可能性，為什么我們是眾多宇宙中唯一的生命宇宙，我們?yōu)楹稳绱颂貏e？

愛因斯坦一生最大的錯誤：宇宙常數(shù)，在宇宙波函數(shù)里有了新的解釋。

雖然，霍金宇宙波函數(shù)引發(fā)的第二次人擇原理的爭論更加深刻，以至于今天也無法回答，但它卻回答了一個長達80年的科學謎題。

在20世紀20年代，為了解決從場方程中推導(dǎo)出來的宇宙在膨脹的惱人結(jié)論，愛因斯坦強行加入了宇宙常數(shù)以抵消宇宙的膨脹。

但1929年，哈勃的發(fā)現(xiàn)卻證實了宇宙確實在膨脹，也證明了愛因斯坦的畫蛇添足。

今天，我們知道宇宙常數(shù)接近于零，如果常數(shù)是小且正的，引力會表現(xiàn)得更加大，宇宙會被卷縮起來；如果常數(shù)是小且負，引力表現(xiàn)為排斥，所有東西都會快速飛離，甚至超光速，讓你看不見它們發(fā)出的光。

而所謂的宇宙常數(shù)與真空的能量有密切的關(guān)系。

而20世紀70年代，最成功的量子理論“標準模型”與大統(tǒng)一理論，開始大量地研究對稱性破壞。對稱性意味著一種高能量狀態(tài)，而對稱性破壞就是一種能量損失后的表現(xiàn)。

好比，一個高速旋轉(zhuǎn)的陀螺擁有對稱性，但當它停止旋轉(zhuǎn)倒下后，它的對稱性就破壞了。

而各種粒子都存在不同程度的對稱性破壞，勢必產(chǎn)生能量進入真空，這會讓真空中產(chǎn)生大量的能量，以此估算出的真空能量密度高達2×10^109J/m^3，而實際測量出來的真空密度僅為2×10^-11J/m^3。

這100^120倍的差距，毫無疑問給科學界帶來了一個巨大的問號。這是至今為止，理論與實驗最大的一次分歧，而基于霍金的宇宙波函數(shù)揭示的蟲洞理論，則可以解決這一問題。

提出這一解題思路的人叫西德尼·科爾曼，他的論文被登上了《發(fā)現(xiàn)》雜志，被命名為《平行宇宙——來自哈佛最瘋狂的物理學家的新真相》。

簡單來說，科爾曼認為連接無數(shù)平行宇宙的蟲洞，將過多的能量送出了我們的宇宙。在他的計算下，宇宙波函數(shù)在宇宙常數(shù)趨于零時，就會表現(xiàn)為概率非常大。

假如宇宙常數(shù)非零，宇宙波函數(shù)的概率就會很小，這意味著發(fā)現(xiàn)其他宇宙的概率為零，只有宇宙常數(shù)為零，我們宇宙的存在才是唯一的。

100^120倍的差距就這樣被消除掉了，科爾曼的結(jié)論無疑是一個重磅炸彈，給理論物理學界帶來了一種以前從未被考慮過的機制。

宇宙波函數(shù)下的蟲洞保證了我們宇宙的相對穩(wěn)定，不會被鎖緊為一個小球，也不會過分的暴脹。同時，也能解釋我們宇宙誕生那一刻的“無中生有”。

然而，霍金的宇宙波函數(shù)，是一種強行合并相對論與量子力學的理論，但并沒有完全解決量子理論的矛盾。其中令人震驚的觀點，對宇宙的思考帶來了一種全新的維度，無愧于“宇宙之王”的暢想。

而基于現(xiàn)代理論物理學的高速發(fā)展，包括宇宙波函數(shù)在內(nèi)的所有前沿理論，似乎都繞不過普朗克長度。

如果，誰能揭示普朗克長度之下的秘密，無疑將真正打開人類通往超空間的大門。而霍金的宇宙波函數(shù)理論，也只是現(xiàn)代高維理論中的一個注腳而已。