“微调的宇宙”是幻觉吗？科学家对多元宇宙的流行论点提出质疑

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几十年来，物理学家一直困惑于为什么我们的宇宙似乎被精细微调为孕育智慧生命的状态。人们普遍认为，如果某些物理参数的值，如基本粒子的质量，被调整，哪怕是轻微的调整，都会阻止宇宙中生命所必需的组成部分的形成--包括行星、恒星和星系。但是FQXi最近的研究提出智慧生命可能是在截然不同的物理条件下进化的。这一说法破坏了支持平行宇宙的多元宇宙存在的一个主要论点。

“根据新的计算，其中一些物理参数产生生命所需的调谐结果不如在你的收音机上捕捉一个电台所需的调谐那么精确，”FQXi 报告的作者 Miriam Frankel说，该报告是在 John Templeton 基金会的支持下产生的。“如果是真的，表面上的微调可能是一种错觉，” Frankel补充说。

在过去的几十年里，微调的主题吸引了一些物理学家的关注。通过探测宇宙的物理规律和精确确定物理常数的数值--比如基本粒子的质量和力的强度--物理学家发现，这些数值中令人惊讶的微小变化会使宇宙变得毫无生气。这导致了一个难题：为什么物理条件似乎是为人类生存“量身定制”的？

一些物理学家通过援引多元宇宙理论来解释这些偶然的条件，该理论指出，存在着无限多的平行宇宙，每个宇宙都有不同的物理参数。在多元宇宙的框架内，人类应该在其中一个平行现实中进化，而其中的条件恰好适合我们居住，这并不令人惊讶。因此，微调之谜消失了。

但是其他科学家仍然对我们的宇宙是否为生命进行了微调表示怀疑。在FQXi的深度报告中，Frankel探讨了微调研究的复杂历史，包括对它的潜在解释--比如那些来自弦理论和多元宇宙框架的解释--并评估了直接和间接实验测试这些解释的建议。报告随后概述了关于微调是一种幻觉的论点，指出生命可能采取与天真想象非常不同的形式，如果认为多个物理参数同时变化，可以缓解任何明显的微调问题。这表明，宇宙可能不是那么微调的；它可能能够在比最初想象的更广泛的情况下产生生命。

密歇根大学的天体物理学家和微调问题专家Fred Adams说：“本报告中概述的发展强调，微调问题比以前讨论的问题更加细微，相关物理参数的允许范围更广。”例如，人们经常说，即使微妙地改变支配原子核的力的平衡，或自然界基本常数的值，也可能影响恒星中碳的形成--有机生命发展所需要的，或影响恒星的寿命，从而阻止它们为可居住行星的存在提供足够的能量。但是恒星结构的方程式可能比大多数人意识到的有更多的解决方案。Adams说：“恒星可以在基本常数发生重大变化的情况下继续运行，”他的工作在报告中得到了介绍。“此外，如果一个特定的天体物理过程变得无法运行，那么（通常）另一个过程可以取代它，帮助为宇宙提供能量。”

“微调的说法长期以来一直存在分歧，”FQXi 的科学项目经理 David Sloan说，他是英国兰卡斯特大学的物理学家，他编辑了剑桥大学出版社 2020 年出版的《物理宇宙中的微调》一书。“当生命所需的参数似乎出现在可疑的狭窄区域时，我们寻求将此解释为巧合或宇宙阴谋。发现这些区域可能更广泛，或者存在其他允许生命存在的区域，削弱了对此类解释的需求。可能根本没有阴谋，”Sloan说，他的研究也出现在报告中。