平行宇宙存在吗？我们可能生活在一个多元宇宙中？

　　我们的宇宙大得无法想象。数千亿甚至数万亿个星系在太空中旋转，每个星系都包含数十亿或数万亿颗恒星。一些研究宇宙模型的研究人员推测，宇宙的直径可能有 70 亿光年。其他人认为它可能是无限的。

　　但这就是一切吗？科幻小说喜欢平行宇宙的想法，以及我们可能只是生活在无数可能生活中的一个的想法。不过，多元宇宙并不是为《星际迷航》、《蜘蛛侠》和《神秘博士》保留的。真正的科学理论探索并在某些情况下支持宇宙外部、平行或远离但反映我们自己的宇宙的情况。

　　多元宇宙和平行世界经常在其他主要科学概念（如大爆炸、弦论和量子力学）的背景下进行争论。

　　永恒暴胀、大爆炸理论和平行宇宙

　　大约 137 亿年前，我们所知道的一切都是一个无穷小的奇点。然后，根据大爆炸理论，它突然开始行动，在所有方向的膨胀速度都比光速还要快，持续一瞬间。在 10^-32 秒过去之前，宇宙在称为宇宙膨胀的过程中向外爆炸至其原始大小的 10^26 倍。而这一切都发生在我们通常认为是大爆炸本身的物质实际膨胀之前，这是所有膨胀的结果：随着膨胀放缓，大量物质和辐射出现，形成了经典的大爆炸火球，和开始形成原子、分子、恒星和星系，这些原子、分子、恒星和星系遍布我们周围的广阔空间。

　　暴胀和大爆炸的神秘过程使一些研究人员相信多个宇宙是可能的，甚至很有可能。马萨诸塞州塔夫茨大学的理论物理学家亚历山大·维伦金 （Alexander Vilenkin） 表示，通货膨胀并未同时在所有地方结束。虽然它在 138 亿年前我们可以从地球上探测到的一切都结束了，但事实上宇宙膨胀在其他地方仍在继续。这就是所谓的永恒膨胀理论。2011 年，维伦金为《科学美国人》撰文，当暴胀在特定地点结束时，就会形成一个新的泡沫宇宙。

　　那些气泡宇宙无法相互联系，因为它们会无限期地继续膨胀。如果我们要前往气泡的边缘，在那里它可能会与下一个气泡宇宙相撞，我们将永远无法到达它，因为边缘正在以比光速更快的速度远离我们，比我们还快可以旅行。

　　但是，即使我们能够到达下一个气泡，根据永恒膨胀（结合弦理论），我们熟悉的宇宙及其物理常数和宜居条件可能与我们身边假设的气泡宇宙完全不同。

　　维伦金写道：“这张宇宙或多元宇宙的图片，解释了为什么自然界的常数似乎为生命的出现而进行了微调的长期谜团。” “原因是聪明的观察者只存在于那些稀有的气泡中，在这些气泡中，纯粹是偶然的，常数恰好适合生命进化。多元宇宙的其余部分仍然贫瘠，但没有人抱怨这一点。”

　　Vilenkin 的解释暗示，在我们自己之外的一些无限气泡宇宙中，可能存在其他智能观察者。但在过去的每一瞬间，我们都离他们越来越远，我们永远不会相交。

　　量子力学与平行宇宙

　　一些研究人员将平行宇宙的想法建立在量子力学上，即亚原子粒子的数学描述。在量子力学中，微小粒子的多种存在状态都是可能同时存在的——“波函数”囊括了所有这些可能性。然而，当我们实际观察时，我们只能观察到其中一种可能性。根据斯坦福哲学百科全书对量子力学的哥本哈根解释，我们观察到波函数“坍缩”为单一现实时的结果。

　　但是多世界理论提出，每次观察到一个状态或结果时，都会有另一个“世界”，在其中不同的量子结果成为现实。这是一个分支安排，在这个安排中，我们感知的宇宙瞬间又分支成近乎无限的选择。那些交替的宇宙是完全分离的，无法相交，因此，虽然可能有无数版本的你过着与你在这个世界上的生活略有不同或大相径庭的生活，但你永远不会知道。

　　物理学家肖恩·卡罗尔 （Sean Carroll） 在他的著作《深藏的东西：量子世界和时空的出现》（Dutton，2019 年）中写道，多世界理论是对量子力学困境最“勇敢”的看法。他还认为这是最直接的理论，尽管并非没有皱纹。

　　问题之一是多世界的想法并不是真的可以证伪。这是科学思想的重要组成部分，也是科学界发展可以通过观察和实验探索的思想的方式。如果没有机会找到反对理论的证据，那对整个科学来说都是不利的，科学记者约翰霍根在《科学美国人》的一篇博客文章中争辩道。

　　无限的空间，无限的宇宙？

　　一些物理学家相信多个宇宙的扁平版本。也就是说，如果我们生活的宇宙永远存在，那么物质的组成部分在无限空间中组装时可以自我排列的方式只有这么多。最终，任何有限数量的粒子类型都必须重复特定的排列。假设在足够大的空间中，这些粒子必须重复排列，与整个太阳系和星系一样大。

　　所以，你的一生可能会在宇宙的其他地方重演，直到你昨天早餐吃了什么。至少，这是理论。

　　但是，根据天体物理学家 Ethan Siegel 2015 年的Medium文章，如果宇宙开始于一个有限点，几乎每个物理学家都同意它确实如此，那么你的另一个版本可能不存在。

　　根据西格尔的说法，“任何宇宙中粒子相互作用的可能结果的数量趋于无穷大，比可能的宇宙数量因暴胀而增加的速度更快。”

　　“那么这对你的意义是什么？” 西格尔写道。“这意味着要让这个宇宙计数取决于你。”

　　镜像宇宙

　　在相对较新的多元宇宙理论万神殿中，安大略省滑铁卢周边理论物理研究所的研究人员提出，宇宙始于大爆炸——在大爆炸时间线的另一侧，向后延伸时间，一个曾经存在的宇宙是我们自己的精确镜像。

　　“我们不是说大爆炸之前有一个不同的宇宙，而是说大爆炸之前的宇宙在某种意义上实际上是大爆炸之后宇宙的图像。”周界研究所研究员尼尔·图罗克告诉太空.com 姊妹网站 Live Science。

　　这意味着一切——质子、电子，甚至像敲鸡蛋这样的动作——都将被逆转。反质子和带正电的电子会构成原子，而鸡蛋会解体并回到鸡体内。最终，那个宇宙会缩小，大概会缩小到一个奇点，然后再扩展到我们自己的宇宙中。

　　从另一个角度来看，这两个宇宙都是在大爆炸时创造的，并在时间上同时向后和向前爆炸。