宇宙无数奥秘，另一个宇宙有所有答案？

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膨胀的宇宙如何创造多元宇宙？作者保罗m萨特(Paul M. Sutter)是俄亥俄州立大学天体物理学家，主持过《问问宇航员》(Ask a Spaceman)和《太空电台》(Space Radio)节目，还著有《你在宇宙中的位置》(Your Place in The Universe)一书。科幻小说的最爱的题材：其他的世界，其他的宇宙，其他的可能性，就在已知宇宙的边界之外，或者只是一个魔法装置的轻弹。

也许除了历史上一些古怪的小变化之外，其他世界和我们的非常相似。也许他们是完全不同，有着全新、怪异、美好的生活。也许它们是如此的不同，以至于基本的物理规则都不适用。当然，我说的是多元宇宙（或多重宇宙）——在宇宙的某个地方可能存在其他不同的宇宙。但它们存在吗？多元宇宙的概念出现在科学、哲学甚至宗教的几个不同领域。在物理学本身中，其他世界的可能性出现在量子力学中(特别是通过“多世界”解释。

在这种解释中，相互作用中的每一个随机结果都分支出新的宇宙，而每个结果都是在新宇宙中实现)，而弦理论(在弦理论中，微小、卷起额外维度的不同安排导致它们各自宇宙中有不同的物理定律)。这些想法说起来很有趣，但也许通往多元宇宙最吸引人的途径是通过我们对宇宙本身最早时刻的理解：膨胀时期。据我们所知，极早期宇宙经历了一段难以置信的快速膨胀时期：暴胀。

科学家们的理论是，这个时代是由一种奇异的量子场驱动（一种被烘烤到时空真空中的起泡、起泡的能量）导致宇宙几乎随着膨胀的强度而分裂。但很快，这个能量场失去了它的活力，变成了现在居住在当今宇宙中的粒子群。正是在这个膨胀的时代，多元宇宙才有可能出现。想象一下，早期由通胀主导的宇宙是一条巨大上升的面包。本文所讲的假设膨胀在宇宙中均匀地开始和停止，整条面包在同一时刻停止上升。但推动膨胀的是量子场，这意味着我们不能假设事情如此简单。

有些区域比其他区域更有活力，而其他区域则更平静。这就是量子世界中的随机性。所以面包不完全一样，当面包的其他部分继续上升时，其中一些部分可能会停止上升，把自己掐掉，孤立起来。因为总有一部分面包会比平均水平上升得更快，你现在可以想象一条面包会永远上升，到处都有小块和小口袋随机地抓住一小块面包，然后把自己掐掉。每一个被挤压掉的部分都是它自己独特的宇宙，只是多元宇宙众多泡泡中的一个。更重要的是，宇宙膨胀结束的细节决定了一系列重要的物理特性。

比如自然力的强度和粒子质量(细节取决于特定的宇宙膨胀模型)。这里讨论的是电子质量和粒子的数目。由于每一个被挤压的泡沫宇宙都以自己独特的方式结束膨胀，每一个泡沫宇宙都有自己独特的物理体系。因为总有一部分膨胀率高于平均水平，很快，就会看到很多宇宙在相互膨胀。一个多重宇宙。每个宇宙本质上都是与其他宇宙永远隔绝的。然而，在某些情况下它们可以相交。如果两个宇宙在相对较短的时间内相互挤压，并相对接近：那么它们可能会短暂地相交，然后膨胀远离彼此，直至永远。

如果这样发生了，这个交集可能会在这些宇宙的宇宙微波背景中留下印记这些宇宙是38万年前宇宙婴儿时期遗留下来的光化石外壳。想象两个肥皂泡相互摩擦，这种印记将在天空中形成一个看起来怪怪的圆圈(在那里，“怪怪的”取决于我们所处的宇宙可能是什么样)。当然，我们还没有发现任何这样的多元宇宙痕迹。没有直接的证据，很难判断多重膨胀理论的可行性。它可能是所有膨胀理论的普遍结果。因此，如果我们能够找到更有力的证据来证明膨胀，也可能证明多元宇宙的存在。

但是现在，还没有完全理解膨胀的机制，所以这并没有太多的进展。还有一个问题需要思考，如果你稍微改变一下我们宇宙的物理，那么我们所知道的生命将是不可能存在的。为什么我们会发现自己身处这样一个特殊的宇宙，在那里我们的生命类型可以生存？也许是因为多元宇宙中所有的泡泡，我们当然会发现我们自己是少数能激发智慧的人之一？否则我们不会意识到，还是更深层次的原因？这甚至是一个科学问题吗？也许另一个宇宙有所有的答案。

博科园｜文：Paul Sutter/space

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本文选自：今日头条

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