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不生活在八維被捲曲得很小隻留下二維可讓我們察覺到的歷史中呢?一隻二維動物要消化食物非常困難。如果它有一個穿過自身的腸子,它就把動物分離成兩部分,而這可憐的生靈就一分為二了。這樣兩個個年噸秒年的方向對於任何像智慧生命這樣複雜的東西是不夠的。另一方面,如果存在四個或者更多個的幾乎平坦的方向,那麼兩個物體之間的萬有引力在它們相互靠近時就增加的越快。這就意味著行星們沒有圍繞其太陽公轉的穩定軌道。它們要麼會落到太陽中去,要麼逃逸到黑暗和寒冷的太空去。
類似的,原子中的電子的軌道也不穩定,因此我們所知的物體邊不存在。這樣,儘管多重歷史的思想允許任何數目的幾乎平坦的方向,只有具有三個平坦方向的歷史才包括智慧生命。也只有具有三個在這種歷史中才會提出這樣的詰問:“為何空間具有三維?”
宇宙在虛時間中的最簡單的歷史是一個圓球面,正如地球的表面那樣,只是多了兩個維。它確定了宇宙在我們所經歷的實時間中的歷史,在這個歷史中宇宙在空間的每一個點上都相同,而在時間中膨脹。它在這些方面和我們生活其間的宇宙很相象。但是其膨脹率非常快速而且踏它不斷地越來越快。這種加速膨脹成為暴脹,因為它就像價格以一直上升的速率增長的方式。
一般而言,價格的暴脹被認為是糟糕的事,但是在宇宙的情形下,暴脹是非常有用的。其巨大的膨脹將早期宇宙也存在的坑坑窪窪全部抹平。隨著宇宙膨脹,它從引力場借得能量去創造更多的物質。正的物質能量剛好和負的引力能量相互平衡,這樣使總能量為零。當宇宙的尺度加倍,物質和引力能都加倍——這樣,零的兩倍仍為零。如果銀行業這麼簡單該多好!
如果宇宙在虛時間中的歷史是完美的圓球面,那麼在實時間中的相應的歷史就會是繼續以暴脹方式永遠膨脹的宇宙。當宇宙在暴脹時,物質不會落到一起形成星系和恆星,而且生命,更不用說像我們這樣的智慧生命能夠發展。這樣,儘管多重歷史思想允許在噓時間中完美圓球面的宇宙歷史,它們不是對特別有趣。然而,在噓時間中球面南極處忽略平坦些的歷史和我們更加相關。
在這種情形下,在實時間中的相應的歷史首先以加速暴脹的方式膨脹。但是這種膨脹接著開始緩慢下來,而且星系能夠形成。為了讓智慧生命得以發展,南極處變平的程度必須是及其微小的。這將意味著宇宙將首先膨脹一個巨大的倍數。兩次世界大戰之間德國的通貨膨脹創造了記錄,價格上升了幾十億倍,但是在宇宙中發生的暴脹至少有一億億億倍。
由於不確定性原理,包含智慧生命的宇宙不僅只有一個歷史。相反地,在虛時間中的歷史將為一整族稍微變形的球面。每一個對應在實時間中宇宙長時期但非無限久膨脹的歷史。然後我們可以問這些允許的歷史中的哪一個是最可能的。終於發現最可能的歷史不是完全光滑的,而是具有微小的起伏的。在最可能歷史中的漣漪實在是非常微小的。它和光滑的偏離只有十萬分之一的數量級。儘管它們及其微小,我們已經設法觀察到它們。這正是從太空不同方向到達我們這兒的微波的細小變化。宇宙背景探險者在1989年發射並且畫出了天空的微波圖。
不同顏色表示不同溫度。但是從紅到藍的整體範圍僅僅大約為一度的萬分之一。然而,這種早期宇宙中不同區域之間的變化已足以在更密集的區域產生額外的引力吸引,去阻止它們永久膨脹下去,而使它們在自身的引力下重新坍縮,從而形成星系和恆星。這樣,至少在原則上,COBE圖是宇宙的所有結構的藍圖。
和智慧生命的出現相容的宇宙最可能歷史在未來將如何行為呢?依宇宙中的物質的量而定,似乎存在不同的可能性。如果物質密度超過某一臨界值。則星系之間的引力吸引就會使它們之間的分離減緩下來,而且最終阻止它們相互飛離。然後它們將開始相互下落,並在一次大擠壓中都碰撞到一起。大擠壓是在實時間中宇宙歷史的終結。
如果宇宙密度低於臨界值,則引力太弱,不足以阻止星系永遠相互飛離。所有恆星都燃燒殆盡,而宇宙將變得越來越空虛,越來越冷。這樣,事情又要完結,但是以一種不那麼戲劇性的方式。不管是哪種方式,宇宙將要繼續在生存好幾億年。
宇宙中除了物質,還可以包含所謂“真空能量”的東西。這種能量甚至存在於表現空虛的空間之中。按照愛因斯坦著名的方程,這種真空能量具有質量。這意味著它對宇宙膨脹具有 引力效應。但是,非常引人注意的是,真空能量的效應