儘管有時候覺得萬分奇怪。
張曉辰發現如果你傾向於柏拉圖模型,你會覺得平行宇宙是很自然的,我們感覺第三層平行宇宙是“不可思議的”,只是反映了青蛙和鳥的視角的極端不同。
我們破壞了對稱,把後者當作不可思議的,只是因為我們從小就被灌輸了亞里士多德模型,那時我們還遠沒有接觸數學——柏拉圖觀點是後天培養出來的品位。
在第二種柏拉圖)模型下,任何物理學最終都歸結為一個數學問題,一個擁有無窮智慧的數學家,給他宇宙的基本方程,原則上他就能計算出青蛙視角,也就是,宇宙中會包含怎樣的有自我意識的觀察者,他們可以感知到什麼,他們會發明何種語言來向同類描述他們的感知。
換句話說,在圖中,樹的頂部是“大統一理論”toe),其公理都是純數學的,而英語中的假設,是指可以被推匯出來,從而是多餘的解釋。而另一方面,在亞里士多德模型中絕不會有toe的存在,我們終究只是用一些語言表述來解釋另一些語言表述——這被稱為無限迴歸問題。
第四層:終極集合。
即其他數學結構,具有不同的基本物理方程
假設你認同了柏拉圖模型,相信在圖中的頂部確實存在一個toe——只是我們還沒找到正確的方程。那麼就會遇到這樣一個令人困窘的問題,也是惠勒教授所強調的:為什麼是這些特殊的方程,而不是別的。
就讓我們來探索數學的民主思想,由此得到其他方程所支配的宇宙也同樣真是。這就是第四層平行宇宙。不過,我們先要消化另外兩個想法:數學結構的概念,以及物理世界也是一個數學結構的觀點。
數學結構是什麼。
很多人認為,數學就是我們在學校裡學的一堆用來操縱數字的小技巧。但大多數數學家對他們所研究的領域持有不同觀點。他們研究更抽象的物體,例如函式、集合、空間和算符,並試圖證明它們之間某種關係的定理。事實上,現代數學的文章如此抽象,以至於你在裡面能找到的唯一的數字就是頁碼。
一個十二面體能和複數集合有什麼相同之處。儘管數學結構明顯過剩,但它們在20世紀顯現出驚人的基本統一性:所有數學結構都只是同一個東西——所謂形式系統for—asyste)的特殊情況。
形式系統包括一些抽象的符號,以及操縱它們的規則,具體規定新的符號稱為定理)應該怎樣用已有的符號稱為公理)推匯出來。
這一歷史性的進步,是解構主義的一種表現形式,因為它去掉了傳統上賦予數學結構的所有意義和解釋,只留下它們最根本的抽象關係。結果,現在計算機能夠不借助任何關於空間是什麼的物理直覺,直接證明幾何定理。
圖中顯示了某些最根本的數學結構和它們之間的關係。雖然這棵學科樹的延伸是不確定的,但它仍然說明數學結構一點都不模糊。它們就在“那裡”,從某個意義上來說數學家發現了它們,而不是創造了它們,沉思的外星文明也會發現同樣的結構不管是由人、計算機,還是外星文明來證明,這個定理都同樣成立)。
第四層平行宇宙存在的證據。
我們以猜測程度越來越高的順序描述了四層平行宇宙,那麼為什麼要相信第四層的存在呢。邏輯上,這主要依賴兩個獨立的假設:
假設1:物理世界特別是第四層平行宇宙)是一個數學結構。