平行宇宙共分為四層即：第一層次：視界之外;第二層次：膨脹后留下的氣泡;第三層次：量子平行世界;第四層次：其他數(shù)學(xué)界構(gòu)。

 平行宇宙定義

平行宇宙是一個你正在閱讀和本文完全一樣的一篇文章。那個東西并非你自己，卻生活在一個有著云霧繚繞的高山、一望無際的原野、喧囂嘈雜的城市，和其它8顆行星一同圍繞一顆恒星旋轉(zhuǎn)，并且也叫做“地球”的行星上。他(她)一生的經(jīng)歷和你每秒鐘都相同。然而也許她此刻正準(zhǔn)備放下這篇文章而你卻打算看下去。

這種“分身”的想法聽起來奇怪而又難以置信，但似乎我們不得不接受它，因為它已為各種天文觀測的結(jié)果所支持。如今最流行同時也最簡單的宇宙模型指出，離我們大約10^(10^28)米外之處存在一個和銀河一模一樣的星系，而那其中正有個一模一樣的你。雖然這距離大得超乎人們的想象，卻毫不影響你的“分身”存在的真實性。該想法最初起源于很簡單的“自然可能性”而非現(xiàn)代物理所假設(shè)：宇宙在尺寸上無限大(或者至少足夠大)，并且象天文觀測指出的那樣--均勻的分布著物質(zhì)。既然如此，按照統(tǒng)計學(xué)規(guī)律便可以斷定，所有的事件(無論多么相似或者相同)都會發(fā)生無數(shù)次：會有無數(shù)個孕育人類的星球，它們之中會有和你一摸一樣的人--一模一樣的長相、名字、記憶甚至和你一模一樣的動作、選擇--這樣的人還不止一個，確切的說，是無窮多個。

最新的宇宙學(xué)觀測表明，平行宇宙的概念并非一種比喻。空間似乎是無限的。如果真是這樣，一切可能會發(fā)生的事情必然會發(fā)生，不管這些事有多荒唐。在比我們天文觀測能企及范圍遠(yuǎn)得多的地方，有和我們一模一樣的宇宙。天文學(xué)家甚至計算出它們距地球的平均距離。

你很可能永遠(yuǎn)見不到你的“影子”們。你能觀測到的最遠(yuǎn)距離也就是自大爆炸以來光所行進(jìn)的最遠(yuǎn)距離：大約140億光年，即4X10^26米--該距離為半徑的球體正好定義了我們可觀測視界的大小，或者簡單地說，宇宙的大小，又叫做哈勃體積。同樣的，另一個你所在的宇宙也是個同樣大小的球體。以上便是對“平行宇宙”最直觀的解釋。每個宇宙都是更大的“多重宇宙”的一小部分。

圣經(jīng)中所羅門的言論：

《傳道書》1：9 已有的事，后必再有。已行的事，后必再行。日光之下并無新事。

《傳道書》1：10 豈有一件事人能指著說，這是新的。那知，在我們以前的世代，早已有了。

《傳道書》1：11 已過的世代，無人記念，將來的世代，后來的人也不記念。

《傳道書》3：14 我知道神一切所作的，都必永存，無所增添，無所減少。神這樣行，是要人在他面前存敬畏的心。

《傳道書》3：15 現(xiàn)今的事早先就有了。將來的事早已也有了。并且神使已過的事重新再來。(或作并且神再尋回已過的事)

《傳道書》9：16 我就說，智慧勝過勇力。然而那貧窮人的智慧，被人藐視，他的話也無人聽從。

希臘神話傳說中的類似言論

天空中的大部分行星在2500萬年后，都會回到自己初始的軌道，宇宙是公正的，它給所有人的機會都是一樣的----2500萬年!2500萬后，我們將再次經(jīng)歷我們現(xiàn)在所經(jīng)歷的一切，遇見我們所遇見的人......

平行宇宙層次

對“宇宙”的如此定義，人們也許會認(rèn)為這只是種形而上學(xué)的方式罷了。然則物理學(xué)和形而上學(xué)的區(qū)別在于該理論是否能通過實驗來測試，而不是它看起來是否怪異或者包含難以察覺的東西。多年來，物理學(xué)前沿不斷擴(kuò)張，吸收融合了許多抽象的(甚至一度是形而上學(xué)的)概念，比如球形的地球、看不見的電磁場、時間在高速下流動減慢、量子重疊、空間彎曲、黑洞等等。近幾年來“多重宇宙”的概念也加入了上面的名單，與先前一些經(jīng)過檢驗的理論，如相對論和量子力學(xué)配合起來，并且至少達(dá)到了一個經(jīng)驗主義科學(xué)理論的基本標(biāo)準(zhǔn)：作出預(yù)言。當(dāng)然作出的論斷也可能是錯誤的?？茖W(xué)家們迄今討論過多達(dá)4種類型獨立的平行宇宙?，F(xiàn)在關(guān)鍵的已不是多重宇宙是否存在的問題了，而是它們到底有多少個層次。

第一層次：視界之外

所有的平行宇宙組成第一層多重宇宙。--這是爭論最少的一層。所有人都接受這樣一個事實：雖然我們此時此刻看不見另一個自己，但換一個地方或者簡單地在原地等上足夠長的時間以后就能觀察到了。就像觀察海平面以外駛來的船只--觀察視界之外物體的情形與此類似。隨著光的飛行，可觀察的宇宙半徑每年都擴(kuò)大一光年，因此只需要坐在那里等著瞧。當(dāng)然，你多半等不到另一個宇宙的另一個你發(fā)出的光線傳到這里那天，但從理論上講，如果宇宙擴(kuò)張的理論站得住腳的話，你的后代就有可能用超級望遠(yuǎn)鏡看到它們。

怎么樣，第一層多重宇宙的概念聽起來平平無奇?空間不都是無限的么?誰能想象某處插著塊牌子，上書“空間到此結(jié)束，當(dāng)心下面的溝”?如果是這樣，每個人都會本能的置疑：盡頭的“外面”是什么?實際上，愛因斯坦的重力場理論偏偏把我們的直覺變成了問題?？臻g有可能不是無限，只要它具有某種程度的彎曲或者并非我們直覺中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(即具有相互聯(lián)絡(luò)的結(jié)構(gòu))。

一個球形、炸面圈形或者圓號形的宇宙都可能大小有限，卻無邊界。對宇宙微波背景輻射的觀測可以用來測定這些假設(shè)。然而，迄今為止的觀察結(jié)果似乎背逆了它們。無盡宇宙的模型才和觀測數(shù)據(jù)符合，外帶強烈的限制條件。

另一種可能是：空間本身無限，但所有物質(zhì)被限制在我們周圍一個有限區(qū)域內(nèi)--曾經(jīng)流行的“島狀宇宙”模型。該模型不同之處在于，在大尺度下物質(zhì)分布會呈現(xiàn)分形圖案，而且會不斷耗散殆盡。這種情形下，第一層多重宇宙里的幾乎每個宇宙最終都將變得空空如也，陷入死寂。但是近期關(guān)于三維銀河分布與微波背景的觀測指出物質(zhì)的組織方式在大尺度上呈現(xiàn)出某種模糊的均勻，在大于10^24米的尺度上便觀測不到清晰的細(xì)節(jié)了。假定這種模式延伸下去，我們可觀測宇宙以外的空間也將充滿行星、恒星和星系。

有資料支持空間延伸于可觀測宇宙之外的理論。WMAP衛(wèi)星最近測量了微波背景輻射的波動。最強烈的振幅超過了0.5開，暗示著空間非常之大，甚至可能無窮。另外，WMAP和2dF星系紅移探測器發(fā)現(xiàn)在非常大的尺度下，空間均勻分布著物質(zhì)。

生活在第一層多重宇宙不同平行宇宙中的觀察者們將察覺到與我們相同的物理定律，但初始條件有所不同。根據(jù)當(dāng)前理論，大爆炸早期的一瞬間物質(zhì)按一定的隨機度被拋出，此過程包含了物質(zhì)分布的一切可能性，每種可能性都不為0。宇宙學(xué)家們假定我們所在的當(dāng)初有著近似均勻物質(zhì)分布和初始波動狀態(tài)(100，000可能性中的一種)的宇宙，是一個相當(dāng)?shù)湫偷膫€體。那么距你最近的和你一模一樣那個人將遠(yuǎn)在10^(10^28)米之外;而在10^(10^92)米外才會有一個半徑100光年的區(qū)域，它里面的一切與我們居住的空間絲毫不差，也就是說未來100年內(nèi)我們世界所發(fā)生的每件事都會在該區(qū)域完全再現(xiàn);而至少10^(10^118)米之外該區(qū)域才會增大到哈勃體積那么大，換句話說才會有一個和我們一模一樣的宇宙。

上面的估計還算極端保守的，它僅僅窮舉了一個溫度在10^8開以下、大小為一個哈勃體積的空間的所有量子狀態(tài)。其中一個計算步驟是這樣：在那溫度下一個哈勃體積的空間最多能容納多少質(zhì)子?答案是10^118個。每個質(zhì)子可能存在，也可能不存在，也就是總共2^(10^118)個可能的狀態(tài)。現(xiàn)在只需要一個能裝下2^(10^118)個哈勃空間的盒子便用光所有可能性。如果盒子更大些--比如邊長10^(10^118)米的盒子--根據(jù)抽屜原理，質(zhì)子的排列方式必然會重復(fù)。當(dāng)然，宇宙不只有質(zhì)子，也不止兩種量子狀態(tài)，但可用與此類似的方法估算出宇宙所能容納的信息總量。

與我們宇宙一模一樣的另一個宇宙的平均距離，距你最近那個“分身”沒準(zhǔn)并不象理論計算的那么遠(yuǎn)，也許要近得多。因為物質(zhì)的組織方式還要受其他物理規(guī)律制約。給定一些諸如行星的形成過程、化學(xué)方程式等規(guī)律，天文學(xué)家們懷疑僅在我們的哈勃體積內(nèi)就存在至少10^20個有人類居住的行星;其中一些可能和地球十分相像。

第一層多重宇宙的框架通常被用來評估現(xiàn)代宇宙學(xué)的理論，雖然該過程很少被清晰地表達(dá)。舉例來說，考察我們的宇宙學(xué)家如何通過微波背景來試圖得出“球形空間”的宇宙幾何圖。隨著空間曲率半徑的不同，那些“熱區(qū)域”和“冷區(qū)域”在宇宙微波背景圖上的大小會呈現(xiàn)某種特征;而觀測到的區(qū)域表明曲率太小不足以形成球形的封閉空間。然而，保持統(tǒng)計學(xué)上的嚴(yán)格是非常重要的事。每個哈勃空間的這些區(qū)域的平均大小完全是隨機的。因此有可能是宇宙在愚弄我們--并非空間曲率不足以形成封閉球形使得觀測到的區(qū)域偏小，而恰巧因為我們宇宙的平均區(qū)域天生就比別的來的小。所以當(dāng)宇宙學(xué)家們信誓旦旦保證他們的球狀空間模型有99.9%可信度的時候，他們的真正意思是我們那個宇宙是如此地不合群，以至1000個哈勃體積之中才會出一個象那樣的。

這堂課的重點是：即使我們沒法觀測其他宇宙，多重宇宙理論依然可以被實踐驗證。關(guān)鍵在于預(yù)言第一層多重宇宙中各個平行宇宙的共性并指出其概率分布--也就是數(shù)學(xué)家所謂的“度量”。我們的宇宙應(yīng)當(dāng)是那些“出現(xiàn)可能性最大的宇宙”中的一個。否則--我們很不幸地生活在一個不大可能的宇宙中--那么先前假設(shè)的理論就有大麻煩了。如我們接下來要討論的那樣，如何解決這度量上的問題將會變得相當(dāng)有挑戰(zhàn)性。

第二層次：膨脹后留下的氣泡

如果第一層多重宇宙的概念不太好消化，那么試著想象下一個擁有無窮組第一層多重宇宙的結(jié)構(gòu)：組與組之間相互獨立，甚至有著互不相同的時空維度和物理常量。這些組構(gòu)成了第二層多重宇宙--被稱為“無序的持續(xù)膨脹”的現(xiàn)代理論預(yù)言了它們。

“膨脹”作為大爆炸理論的必然延伸，與該理論的許多其他推論聯(lián)系緊密。比如我們的宇宙為何如此之大而又如此的規(guī)整，光滑和平坦?答案是“空間經(jīng)歷了一個快速的拉伸過程”，它不僅能解釋上面的問題，還能闡釋宇宙的許多其他屬性。“膨脹”理論不僅為基本粒子的許多理論所語言，而且被許多觀測證實。“無序的持續(xù)”指的是在最大尺度上的行為。作為一個整體的空間正在被拉伸并將永遠(yuǎn)持續(xù)下去。然而某些特定區(qū)域卻停止拉神，由此產(chǎn)生了獨立的“氣泡”，好像膨脹的烤面包內(nèi)部的氣泡一樣。這種氣泡有無數(shù)個。它們每個都是第一層多重宇宙：在尺寸上無限而且充滿因能量場漲落而析出的物質(zhì)。

對地球來說，另一個氣泡在無限遙遠(yuǎn)之外，遠(yuǎn)到即使你以光速前進(jìn)也永遠(yuǎn)無法到達(dá)。因為地球和“另一個氣泡”之間的那片空間拉伸的速度遠(yuǎn)比你行進(jìn)的速度快。如果另一個氣泡中存在另一個你，即便你的后代也永遠(yuǎn)別想觀察到他。基于同樣的原因，即空間在加速擴(kuò)張，觀察結(jié)果令人沮喪的指出：即便是第一層多重空間中的另一個自己也將看不到了。

第二層多重宇宙與第一層的區(qū)別非常之大。各個氣泡之間不僅初始條件不同，在表觀面貌上也有天壤之別。當(dāng)今物理學(xué)主流觀點認(rèn)為諸如時空的維度、基本粒子的特性還有許許多多所謂的物理常量并非基本物理規(guī)律的一部分，而僅是一種被稱作“對稱性破壞”過程的結(jié)果而已。舉例言之，理論物理學(xué)家認(rèn)為我們的宇宙曾一度由9個相互平等的維度組成。在宇宙早期歷史中，只有其中3個維度參與空間拉神，形成我們現(xiàn)在觀察到的三維宇宙。其余6個維度現(xiàn)在觀察不到了，因為它們被卷曲在非常微小的尺度中，而且所有的物質(zhì)都分布在這三個充分拉伸過的維度“表面”上(對9維來說，三維就是一個面而已，或者叫一層“膜”)。

我們生活在3+1維時空之中，對此我們并不特別意外。當(dāng)描述自然的偏微分方程是橢圓或者超雙曲線方程時，也就是空間或者時間其中之一是0維或同時多維，對觀測者來說，宇宙不可能預(yù)測。其余情況下(雙曲線方程)，若n>3，原子無法穩(wěn)定存在，n<3，復(fù)雜度太低以至于無法產(chǎn)生自我意識的觀測者。

由此，我們稱空間的對稱性被破壞了。量子波的不確定性會導(dǎo)致不同的氣泡在膨脹過程中以不同的方式破壞平衡。而結(jié)果將會千奇百怪。其中一些可能伸展成4維空間;另一些可能只形成兩代夸克而不是我們熟知的三代;還有些它們的宇宙基本物理常數(shù)可能比我們的宇宙大。

產(chǎn)生第二層多重宇宙的另一條路是經(jīng)歷宇宙從創(chuàng)生到毀滅的完整周期?？茖W(xué)史上，該理論由一位叫Richard C的物理學(xué)家于二十世紀(jì)30年代提出，最近普林斯頓大學(xué)的Paul J. Steinhardt和劍橋大學(xué)的Neil Turok兩位科學(xué)家對此作了詳盡闡述。Steinhardt和Turok 提出了一個“次級三維膜”的模型，它與我們的空間相當(dāng)接近，只是在更高維度上有一些平移。該平行宇宙并非真正意義上的獨立宇宙，但宇宙作為一個整體--過去、現(xiàn)在和未來--卻形成了多重宇宙，并且可以證明它包含的多樣性恰似無序膨脹宇宙所包含的。此外，沃特盧的物理學(xué)家Lee Smolin還提出了另一種與第二層多重宇宙有著相似多樣性的理論，該理論中宇宙通過黑洞創(chuàng)生和變異而非通過膜物理學(xué)。

盡管我們沒法與其他第二層多重宇宙之中的事物相互作用，宇宙學(xué)家仍能間接地指出它們的存在。因為他們的存在可以用來很好地解釋我們宇宙的偶然性。做一個類比：設(shè)想你走進(jìn)一座旅館，發(fā)現(xiàn)了一個房間門牌號碼是1967，正是你出生那年。多么巧合呀，在那瞬間你驚嘆到。不過你隨即反應(yīng)過來，這完全不算什么巧合。整個旅館有成百上千的房間，其中有一個和你生日相同很正常。然而你若看見的是另一個與你毫無干系的數(shù)字，便不會引發(fā)上面的思考。這說明什么問題呢?即便對旅館一無所知，你也可以用上面的方法來解釋很多偶然現(xiàn)象。

讓我們舉個更切題的例子：考察太陽的質(zhì)量。太陽的質(zhì)量決定它的光度(即輻射的總量)。通過基本物理運算我們可知只有當(dāng)太陽的質(zhì)量在1.6X10^30～2.4X10^30千克這么個狹窄范圍內(nèi)，地球才可能適合生命居住。否則地球?qū)⒈冉鹦沁€熱，或者比火星還冷。而太陽的質(zhì)量正好是2.0X10^30千克。乍看之下，太陽質(zhì)量是種驚人的幸運與巧合。絕大多數(shù)恒星的質(zhì)量隨機分布于10^29～10^32千克的巨大范圍內(nèi)，因此若太陽出生時也隨機決定質(zhì)量的話，落在合適范圍的機會將微乎其微。然而有了旅館的經(jīng)驗，我們便明白這種表面的偶然實為大系統(tǒng)中(在這個例子里是許多太陽系)的必然選擇結(jié)果。這種與觀測者密切相關(guān)的選擇稱為“人擇原理”。雖然可想而知它引發(fā)過多么大的爭論，物理學(xué)家們還是廣泛接收了這一事實：驗證基礎(chǔ)理論的時候無法忽略這種選擇效應(yīng)。

適用于旅館房間的原理同樣適用于平行宇宙。有趣的是：我們的宇宙在對稱性被打破的時候，所有的(至少絕大部分)屬性都被“調(diào)整”得恰到好處，如果對這些屬性作哪怕極其微小的改變，整個宇宙就會面目全非--沒有任何生物可以存在于其中。如果質(zhì)子的質(zhì)量增加0.2%，它們立即衰變成中子，原子也就無法穩(wěn)定的存在。如果電磁力減小4%，便不會有氫，也就不會有恒星。如果弱相互作用再弱一些，氫同樣無法形成;相反如果它們更強些，那些超新星將無法向星際散播重元素離子。如果宇宙的常數(shù)更大一些，它將在形成星系之前就把自己炸得四分五裂。

雖然“宇宙到底被調(diào)節(jié)得多好”尚無定論，但上面舉的每一個例子都暗示著存在許許多多包含每一種可能的調(diào)節(jié)狀態(tài)的平行宇宙。第二層多重宇宙預(yù)示著物理學(xué)家們不可能測定那些常數(shù)的理論值。他們只能計算出期望值的概率分布，在選擇效應(yīng)納入考慮之后。

第三層次：量子平行世界

第一層和第二層多重宇宙預(yù)示的平行世界相隔如此之遙遠(yuǎn)，超出了天文學(xué)家企及的范圍。但下一層多重宇宙卻就在你我身邊。它直接源于著名的、備受爭議的量子力學(xué)解釋--任何隨機量子過程都導(dǎo)致宇宙分裂成多個，每種可能性一個。

量子平行宇宙。當(dāng)你擲骰子，它看起會隨機得到一個特定的結(jié)果。然而量子力學(xué)指出，那一瞬間你實際上擲出了每一個狀態(tài)，骰子在不同的宇宙中停在不同的點數(shù)。其中一個宇宙里，你擲出了1，另一個宇宙里你擲出了2……。然而我們僅能看到全部真實的一小部分--其中一個宇宙。

20世紀(jì)早些年，量子力學(xué)理論在解釋原子層面現(xiàn)象方面的成功掀起了物理學(xué)革命。在原子領(lǐng)域下，物質(zhì)運動不再遵守經(jīng)典的牛頓力學(xué)規(guī)律。在量子理論解釋它們?nèi)〉貌毮砍晒Φ耐瑫r卻引發(fā)了爆炸性激烈的爭論。它到底意味著什么?量子理論指出宇宙并不像經(jīng)典理論描述的那樣，決定宇宙狀態(tài)的是所有粒子的位置和速度，而是一種叫作波函數(shù)的數(shù)學(xué)對象。根據(jù)薛定鄂方程，該狀態(tài)按照數(shù)學(xué)家稱之為“統(tǒng)一性”的方式隨時間演化，意味著波函數(shù)在一個被稱為“希爾伯特空間”的無窮維度空間中演化。盡管多數(shù)時候量子力學(xué)被描述成隨機和不確定，波函數(shù)本身的演化方式卻是完全確定，沒有絲毫隨機性可言的。

關(guān)鍵問題是如何將波函數(shù)與我們觀測到的東西聯(lián)系起來。許多合理的波函數(shù)都導(dǎo)致看似荒謬不合邏輯的狀態(tài)，比如那只在所謂的量子疊加下同時處于死和活兩種狀態(tài)的貓。為了解釋這種怪異情形，在20實際20年代，物理學(xué)家們做了一種假設(shè)：當(dāng)有人試圖觀察時，波函數(shù)立即“坍塌”成經(jīng)典理論中的某種確定狀態(tài)。這個附加假設(shè)能夠解決觀測發(fā)現(xiàn)的問題，然而卻把原本優(yōu)雅和諧統(tǒng)一的理論變得七拼八湊，失去統(tǒng)一性。隨機性的本質(zhì)通常歸咎于量子力學(xué)本身就是這些不順眼假設(shè)的結(jié)果。

許多年過去了，物理學(xué)家們逐漸拋棄了這種假設(shè)，轉(zhuǎn)而開始接受普林斯頓大學(xué)畢業(yè)生Hugh Everett在1957年提出的一種觀點。他指出“波函數(shù)坍塌”的假設(shè)完全是多余的。純粹的量子理論實際上并不產(chǎn)生任何矛盾。它預(yù)示著這樣一種情形：一個現(xiàn)實狀態(tài)會逐漸分裂成許多重疊的現(xiàn)實狀態(tài)，觀測者在分裂過程中的主觀體驗僅僅是經(jīng)歷完成了一個可能性恰好等于以前“波函數(shù)坍塌假設(shè)結(jié)果”的輕微的隨機事件。這種重疊的傳統(tǒng)世界就是第三層多重宇宙。

四十多年來，物理界為是否接受Everett的平行世界猶豫不決，數(shù)度反復(fù)。但如果我們將之區(qū)分成不同視點分別來看待，就會更容易理解。研究它數(shù)學(xué)方程的物理學(xué)家們站在外部的視點，好像飛在空中的鳥審視地面;而生活在方程所描述世界里的觀測者則站在內(nèi)部的視點，就好比被鳥俯瞰的一只青蛙。

在鳥看來，整個第三層多重宇宙非常簡單。只用一個平滑演化的、確定的波函數(shù)就能就能描繪它而不引發(fā)任何分裂或平行。被這個演化的波函數(shù)描繪的抽象量子世界內(nèi)部卻包含了大量平行的經(jīng)典世界。它們一刻不停的分裂、合并，如同經(jīng)典理論無法描述的一堆量子現(xiàn)象。在青蛙看來，觀察者感知的只有全部真相的一小部分。它們能觀測到自己所在那個第一層宇宙，但是一種模仿波函數(shù)坍塌效果而又保留統(tǒng)一性、被稱為“去相干”的作用卻阻礙他們觀測到與之平行的其他宇宙。

每當(dāng)觀測者被問及一個問題、做一個決定或是回答一個問題，他大腦里的量子作用就導(dǎo)致復(fù)合的結(jié)果，諸如“繼續(xù)讀這篇文章”和“放棄閱讀本文”。在鳥看來，“作出決定”這個行為導(dǎo)致該人分裂成兩個，一個繼續(xù)讀文章而另一個做別的去了。而在青蛙看來，該人的兩個分身都沒有意識到彼此的存在，它們對剛才分裂的感知僅僅是經(jīng)歷了個輕微的隨機事件。他們只知道“自己”做了什么決定，而不知道同時還有一個“他”做了不同的決定。

盡管聽起來很奇怪，這種事情同樣發(fā)生在前面講過的第一層多重宇宙中。顯然，你剛作出了“繼續(xù)閱讀本文”的決定，然而在很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的另一個銀河系中的另一個你在讀過第一段之后就放下了雜志。第一層宇宙和第三層宇宙唯一的區(qū)別就是“另一個你”身處何處。第一層宇宙中，他位于距你很遠(yuǎn)之處--通常維度空間概念上的“遠(yuǎn)”。第三層宇宙中，你的分身住在另一個量子分支中，被一個維度無限的希爾伯特空間分隔開來。

第三層多重宇宙的存在基于一個至關(guān)重要的假設(shè)：波函數(shù)隨時間演化的統(tǒng)一。所幸迄今為止的實驗都不曾與統(tǒng)一性假設(shè)背離。在過去幾十年里我們在各種更大的系統(tǒng)中證實了統(tǒng)一性的存在：包括碳-60布基球和長達(dá)數(shù)公里的光纖中。理論反面，統(tǒng)一性也被“去相干”作用的發(fā)現(xiàn)所支持。只有一些量子引力方面的理論物理學(xué)家對統(tǒng)一性提出置疑，其中一個觀點是蒸發(fā)中的黑洞有可能破壞統(tǒng)一性，應(yīng)該是個非統(tǒng)一性過程。但最近一項被叫做“AdS/CFT一致”的弦理論方面的研究成果暗示：量子引力領(lǐng)域也具有統(tǒng)一性，黑洞并不抹消信息，而是把它們傳送到了別處。

如果物理學(xué)是統(tǒng)一的，那么大爆炸早期量子波動是如何運作的那幅標(biāo)準(zhǔn)圖畫將不得不改寫。它們并非隨機產(chǎn)生某個初始條件，而是產(chǎn)生重疊在一起的所有可能的初始條件，同時存在。然后，“去相干”作用保證它們在各自的量子分支里像傳統(tǒng)理論那樣演化下去。這就是關(guān)鍵之處：一個哈勃體積內(nèi)不同量子分支(即第三層多重宇宙)演化出的分布結(jié)果與不同哈勃體積內(nèi)同一個量子分支(即第一層多重宇宙)演化出的分布結(jié)果是毫無區(qū)別的。量子波動的該性質(zhì)在統(tǒng)計力學(xué)中被稱為“遍歷性”。

同樣的原理也可以適用在第二層多重宇宙。破壞對稱性的過程并不只產(chǎn)生一個獨一無二的結(jié)果，而是所有可能結(jié)果的疊加。這些結(jié)果之后按自己的方向發(fā)展。因此如果在第三層多重宇宙的量子分支中物理常數(shù)、時空維度等各不相同的話，那些第二層平行宇宙同樣也將各不相同。

換句話說，第三層多重宇宙并沒有在第一層和第二層上增加任何新東西，只是它們更加難以區(qū)分的復(fù)制品罷了--同樣的老故事在不同量子分支的平行宇宙間一遍遍上演。對Everett理論一度激烈的懷疑便在大家發(fā)現(xiàn)它和其他爭議較少的理論實質(zhì)相同之后銷聲匿跡了。

毫無疑問，這種聯(lián)系是相當(dāng)深層次的，物理學(xué)家們的研究也才處于剛剛起步階段。例如，考察那個長久以來的問題：隨著時間流逝，宇宙的數(shù)目會以指數(shù)方式暴漲嗎?答案是令人驚訝的“不”。在鳥看來，全部世界就是由單個波函數(shù)描述的東西;在青蛙看來，宇宙?zhèn)€數(shù)不會超過特定時刻所有可區(qū)別狀態(tài)的總數(shù)--也即是包含不同狀態(tài)的哈勃體積的總數(shù)。諸如行星運動到新位置、和某人結(jié)婚或是別的什么，這些都是新狀態(tài)。在10^8開溫度以下，這些量子狀態(tài)的總數(shù)大約是10^(10^118)個，即最多這么多個平行宇宙。這是個龐大的數(shù)目，卻很有限。

從青蛙的視點看，波函數(shù)的演化相當(dāng)于從這10^(10^118)個宇宙中的一個跳到另一個?，F(xiàn)在你正處在宇宙A--此時此刻你正在讀這句話的宇宙里。現(xiàn)在你跳到宇宙B--你正在閱讀另一句話那個宇宙里。宇宙B存在一個與宇宙A一摸一樣的觀測者，僅多了幾秒中額外記憶。全部可能狀態(tài)存在于每一個瞬間。因此“時間流逝”很可能就是這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過程--最初在Greg Egan在1994所著的科幻小說[Permutation City]中提出的想法，而后被牛津大學(xué)的物理學(xué)家David Deutsch和自由物理學(xué)家Julian Barbour等人發(fā)展開來。

第四層次：其他數(shù)學(xué)界構(gòu)

雖然在第一、第二和第三層多重宇宙中初始條件、物理常數(shù)可能各不相同，但支配自然的基礎(chǔ)法則是相同的。為什么要到此為止?為何不讓這些基礎(chǔ)法則也多樣化?來個只遵守經(jīng)典物理定律，讓量子效應(yīng)見鬼去的宇宙如何?想象一個時間像計算機一樣一段一段離散地流逝，而非現(xiàn)在那樣連續(xù)地流逝的宇宙?再想象一個簡單的空心十二面體宇宙?在第四層多重宇宙里，所有這些形態(tài)都存在。

平行宇宙的終極分類，第四層。包含了所有可能的宇宙。宇宙之間的差異不僅在表現(xiàn)物理位置、屬性或者量子狀態(tài)，還可能是基本物理規(guī)律。它們在理論上幾乎就是不能被觀測的，我們能做的只有抽象思考。該模型解決了物理學(xué)中的很多基礎(chǔ)問題。

為什么說上述的多重宇宙并非無稽之談?理由之一就是抽象推理和實際觀測結(jié)果間存在著密不可分的聯(lián)系。數(shù)學(xué)方程式，或者更一般地，數(shù)字、矢量、幾何圖形等數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)能以難以置信的逼真程度描述我們的宇宙。1959年的一次著名講座上，物理學(xué)家Eugene P. Wigner闡述了“為何數(shù)學(xué)對自然科學(xué)的幫助大得神乎其神?”反言之，數(shù)學(xué)對它們(自然科學(xué))有著可怕的真實感。數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)能成為基于客觀事實的主要標(biāo)準(zhǔn)：不管誰學(xué)到的都是完全一樣的東西。如果一個數(shù)學(xué)定理成立的話，不管一個人，一臺計算機還是一只高智力的海豚都同樣認(rèn)為它成立。即便外星文明也會發(fā)現(xiàn)和我們一摸一樣的數(shù)學(xué)界構(gòu)。從而，數(shù)學(xué)家們向來認(rèn)為是他們“發(fā)現(xiàn)”了某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，而不是“發(fā)明”了它。

關(guān)于如何理解數(shù)學(xué)與物理之間的關(guān)系，有兩個長存已久并且完全對立的模型。兩種分歧的形成要追溯到柏拉圖和亞里斯多德。“亞里斯多德”模型認(rèn)為，物理現(xiàn)實才是世界的本源，而數(shù)學(xué)工具僅僅是一種有用的、對物理現(xiàn)實的近似。“柏拉圖”模型認(rèn)為，純粹的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)才是真正的“真實”，所有的觀測者都只能對之作不完美的感知。換句話說，兩種模型的根本分歧是：哪一個才是基礎(chǔ)，物理還是數(shù)學(xué)?或者說站在青蛙視點的觀測者，還是站在鳥視點的物理規(guī)律?“亞里斯多德”模型傾向于前者，“柏拉圖”模型傾向于后者。

在我們很小很小，甚至尚未聽說過數(shù)學(xué)這個詞以前，我們都先天接受“亞里斯多德”模型。而“柏拉圖”模型則來自于后天體驗。現(xiàn)代理論物理學(xué)家傾向于柏拉圖派，他們懷疑為何數(shù)學(xué)能如此完美的描述宇宙乃是因為宇宙生來就是數(shù)學(xué)性的。這樣，所有的物理都?xì)w結(jié)于一個根本的數(shù)學(xué)問題：一個擁有無窮知識與資源的數(shù)學(xué)家理論上能從鳥視點計算出青蛙的視點--也就是說，為任何一個有自我意識的觀測者計算出他所觀測的宇宙有些什么東西、它將發(fā)明何種語言來向它的同類描述它看到的一切。

宇宙的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是抽象、永恒的實體，獨立于時空之外。如果把歷史比作一段錄像，數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)不是其中一楨畫面，而是整個錄像帶。試設(shè)想一個由四處運動的點狀粒子構(gòu)成的三維世界。在四維時空--也就是鳥的視點--看來，世界類似一鍋纏繞糾結(jié)的意大利面條。如果青蛙觀測到一個總是擁有恒定速率，方向的粒子，那么鳥就直接看到它的整個生命周期--一根長長的、直直的面條。如果青蛙看到兩個相互圍繞旋轉(zhuǎn)的粒子，鳥就看到兩根以雙螺旋結(jié)構(gòu)纏在一起的面條。對青蛙來說，整個世界以牛頓運動定律和引力定律為規(guī)則運作;而對鳥來說，世界被描繪成“意大利面條幾何學(xué)”--一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。青蛙本人也僅是面條--一大堆復(fù)雜到構(gòu)成它們的粒子能存儲和處理信息的面條。我們的宇宙要比上述例子復(fù)雜的多，科學(xué)家們還沒有找到--如果有的話--那個能正確描述它的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。

“柏拉圖”派模型帶來了一個新的問題，為何我們的宇宙是現(xiàn)在這個樣子。對“亞里斯多德”派來說，這個問題是沒有意義的：因為宇宙的物理本源就是我們觀測到的樣子。但“柏拉圖”派不僅無法回避它，反而會困惑為什么它不能是別的樣子。如果宇宙天生是數(shù)學(xué)性的，為什么它僅僅基于“那一個”數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)?要知道數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是多種多樣的。似乎在真實的核心地帶有某種最基本的不公平存在。

作為解決該難題的一條路徑，我認(rèn)為數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)有著完全的對稱性：基于任何數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的宇宙都確實存在。每一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)都有與之相關(guān)的平行宇宙。構(gòu)成這個宇宙的基礎(chǔ)并不在該宇宙內(nèi)而是游離于時間和空間之外。大部分平行宇宙內(nèi)很可能不存在觀測者。這種假說可以看成是本質(zhì)上的柏拉圖主義，它斷言柏拉圖領(lǐng)域提及的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)或是圣荷西州立大學(xué)的數(shù)學(xué)家Rudy Rucker所謂的“精神領(lǐng)域(mindscape)”都存在對應(yīng)的物理真實。它也類似于劍橋大學(xué)的宇宙學(xué)家John D. Barrow提到的“天空中的π”，或是哈佛大學(xué)的哲學(xué)家Robert Nozick提出的“多產(chǎn)性原理”，或是普林斯頓的哲學(xué)家David K. Lewis所謂的“形式現(xiàn)實主義”。第四層終于宣告了多重宇宙在層次上的終結(jié)，因為任何自相容的物理理論都能表達(dá)成某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。

第四層多重宇宙的假設(shè)作出了可驗證的預(yù)言。在第二個層次上，它包含了全體可能(全體數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu))和選擇效應(yīng)。數(shù)學(xué)家們還在繼續(xù)為這些數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)分門別類，而他們最終應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，用來描繪我們世界的那個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)將會是所有符合我們觀測結(jié)果的結(jié)構(gòu)中最簡單那個。類似地，我們將來的觀測結(jié)果將會是那些最簡單的、與過去觀測結(jié)相一致的東西;而過去的觀測結(jié)果也應(yīng)該是最簡單的、與我們存在相符合的那些。

想要定量化這種“簡單”是個嚴(yán)峻的考驗，與之相關(guān)的研究才剛剛起步。但最具震撼性和令人鼓舞的是，對稱和恒定的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)力圖表現(xiàn)出的簡明與整潔也正是我們宇宙所展現(xiàn)的。數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)趨向于越簡單越好，那些復(fù)雜的附加公理無疑破壞了簡潔。

奧卡姆如是說

以上所討論的平行宇宙理論，它分為由低到高四個層次，熟知宇宙的差異也隨層次不同越來越大。這些差異可以來自不同的初始條件(第一層);不同的物理常數(shù)、粒子種類和時空維數(shù)(第二層);不同的物理規(guī)律(第四層)。有意思的是，第三層才是最近幾十年研究最火熱的東西，因為它本質(zhì)上沒有增添任何新的宇宙類型。

未來十年內(nèi)，發(fā)展迅猛的對宇宙微波背景和空間大尺度物質(zhì)分布的測量會進(jìn)一步確定空間的準(zhǔn)確曲率和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其結(jié)果將直接支持或駁倒第一層多重宇宙的假說。這些測量結(jié)果也會驗證“無序持續(xù)膨脹”理論，從而間接探測第二層多重宇宙。同時天體物理學(xué)與高能物理領(lǐng)域的巨大進(jìn)展也將進(jìn)一步闡明到底我們宇宙的哪些物理常數(shù)被“調(diào)節(jié)”過了，以此加強或削弱第二層多重宇宙的可信度。

如果當(dāng)前研制量子計算機的大量努力成功的話，將為第三層平行宇宙提供更加深遠(yuǎn)的證據(jù)。不僅如此，量子計算機的工作是在本質(zhì)上利用第三層多重宇宙的平行性。大量的試驗同時也在尋找違反統(tǒng)一性--最終決定量子平行宇宙存在于否--的證據(jù)?，F(xiàn)代物理學(xué)在其面對的最重大挑戰(zhàn)--將廣義相對論與量子場論統(tǒng)一起來--中成功與失敗會改變對第四層多重宇宙的看法：最終會找到那個描述我們宇宙的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，抑或是礙于數(shù)學(xué)的局限性而停止不前，最終放棄第四層次。

四層多重宇宙的關(guān)系

左上角那N圈蚊香就是無數(shù)個第一層平行宇宙，黃色的連線顯示著它們包容于一個氣泡中，這些氣泡構(gòu)成了第二層多重宇宙(左下)。右下角是所謂的量子平行宇宙(即第三層)，中間那只貓就是著名的貓佯謬。貓佯謬是一個假想的用來連結(jié)微觀量子現(xiàn)象和宏觀世界的實驗，一個微觀粒子在特定場合出現(xiàn)與否取決于波函數(shù)的概率。這個箱子就被做成如果粒子出現(xiàn)了，就殺掉貓，否則不殺現(xiàn)在問題來了，根據(jù)量子理論，粒子既會出現(xiàn)，又不會出現(xiàn)，是該波函數(shù)載空間的彌散。那么貓是死是活呢?物理學(xué)家沒辦法，只好承認(rèn)貓同時處在死和活兩種狀態(tài)現(xiàn)在第三層平行宇宙理論解決了這個問題宇宙分裂成兩個，貓在其中一個里面活著，在另一個里面死了左上角是第四層平行宇宙，亦即和我們的基本物理概念都不同的宇宙圖上畫的從左到右，從上到下分別是形如曼德勃羅集的宇宙。曼德勃羅集是數(shù)學(xué)上最美麗的集合，產(chǎn)生規(guī)則簡單得一句話就能說清楚，圖形卻比整個已知宇宙復(fù)雜得多。

第二個是正12面體宇宙

第三個有點象洛倫茲軌跡形狀

下面那個方的叫謝爾賓斯基海綿，是一個體積為0 的立方體，也是分形里面的東東。下面一排左邊是一般的平滑空間;馬鞍面空間;封閉的球狀空間，最后一個是相互連通的怪異拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的空間，黃線表明量子平行宇宙和第二層多重宇宙是等價的，但可以看到量子平行宇宙只對應(yīng)第四層的一小部分是因為第四層的基本物理規(guī)律都不同了，絕大部分根本沒有“量子”這種概念

你是否該相信平行宇宙?主要爭論集中在：它們很浪費并且很奇怪。最首要的爭論是，平行宇宙似乎不遵循“奧卡姆的剃刀”原則，因為它假設(shè)永遠(yuǎn)觀測不到的其他宇宙存在。為何老天爺如此浪費并沉醉于這些多到無窮無盡的不同世界?爭論充斥平行宇宙的每一個層次，為什么自然界偏偏要如此浪費?空間、物質(zhì)或原子--毫無疑問地，僅第一層多重宇宙就已經(jīng)包含了無限的上述事物，誰在乎它多浪費點呢?關(guān)鍵是讓理論顯式地變得簡單。懷議論者擔(dān)心要描述所有不可見世界所需的信息量。

然而，一個整體集合往往要比集合中的單個元素簡單得多。該原理在描述算法的時候很常用。我們知道，一個非常簡短的計算機程序程序就能輸出異常龐大的信息量。舉例而言，考察整數(shù)集。哪個更簡單些，整數(shù)集還是其中某個特定整數(shù)?也許你會天真的覺得單個整數(shù)簡單些，但事實上整個整數(shù)集能用非常簡單的規(guī)則表達(dá)出來，寥寥幾行計算機程序就能產(chǎn)生它們;相反單個整數(shù)卻可能難以置信的大。因此，真正簡單的是整個集合。

同樣，愛因斯坦的整套引力場方程要比其中某個特定的要簡單。前者只需要很少幾個方程就能描述，而后者要求在某些超平面指定大量的初始數(shù)據(jù)。由此我們學(xué)到，當(dāng)我們把注意力局限在全體元素的一小部分上，復(fù)雜性就會大大增加，也就失去了整個系統(tǒng)原本應(yīng)有的對稱性和簡潔性。

從這種意義上說，更高層次的多重宇宙意味著更簡單。為了從我們居住的宇宙走向整個第一層多重宇宙，需要指定許多初始條件來消除彼此的差異;若是升級到第二層，需要指定一些物理常數(shù);到了第四層則完全不用指定任何東西。多余的復(fù)雜性完全來自觀測者的主觀視點--也就是青蛙的視點。從鳥的視點來講，多重宇宙要簡單的多。

而抱怨該理論太奇怪的人出發(fā)點多半來自審美上而非科學(xué)上。然而這種看法只有在亞里斯多德派中才有意義。我們期待著什么?當(dāng)我們提出“現(xiàn)實的本源是什么”如此意義深遠(yuǎn)的問題時，難道我們僅期待一個聽起來不那么奇怪的答案?進(jìn)化賦予我們對日常生活中物理現(xiàn)象的直覺，然而它僅對我們遠(yuǎn)古的祖先有用?，F(xiàn)在，當(dāng)我們遨游于遠(yuǎn)超日常物理的世界，我們應(yīng)當(dāng)預(yù)見到它們也許會很奇怪。

四層多重宇宙的共通特色是最簡潔與最優(yōu)雅的理論自然而然地包含著平行宇宙。要否認(rèn)它們的存在，你必須復(fù)雜化你的理論，增加沒有觀測結(jié)果支持的過程和特殊的假定：無限的空間、波函數(shù)坍塌和天性不對稱。那么，哪個才是真正的浪費和不雅，許多宇宙還是許多規(guī)則?也許我們將逐漸習(xí)慣宇宙的奇妙而終將發(fā)現(xiàn)這種不可思議的奇妙正是它魅力的一部分。

實例解說

什么是平行宇宙?假設(shè)你手里拿著一片樹葉，全世界獨一無二的一片樹葉，當(dāng)然啦，世界上沒有兩片完全相同的葉子么。能不能換種看法呢：你手里拿著無數(shù)片樹葉，只不過它們?nèi)家荒Ｒ粯樱跁r間空間上疊合在一起了，所以你只能看見一片樹葉，呵呵，有點詭辯，但也沒錯吧。甚至連你自己都有無限多個，只不過疊在一起了，在某種特定條件下沒準(zhǔn)會分一個出來呢。雙面維若尼卡?不是啦，分出來的不止你一個人，整個世界那會跟著分出去了，于是有兩個互不相干的世界，其中各有一個一模一樣的你，只是你們倆永遠(yuǎn)都不會碰到一起，也就無從知道對方的存在，這就是所謂平行宇宙了。

往高深里說，這牽涉到量子物理學(xué)，往淺顯里說，估計大家小時候閑來沒事也想到過這個。官方說法都不盡統(tǒng)一，平行宇宙(parallel universe)，平行世界(parallel world)，多重宇宙(multiverse)，反正你知道是什么意思就行啦。

比如邁克福克斯回到過去撮合老爸老媽的婚姻，嘩，電光一閃，世界分裂，邁克回去的并不是自己原先的那個世界，而是另外一個一模一樣的平行世界，這兩個平行世界在邁克回來之前是完全一模一樣，重合在一起的，邁克一出現(xiàn)，就橋歸橋路歸路了。在分出來的這個平行世界里邁克其實愛干嘛就干嘛吧，就算娶了本該當(dāng)自己老媽的那個女人，也不會造成自己消失的。

這么一說時間旅行就講得通了，回到過去并不能改變現(xiàn)在，而是創(chuàng)造出另外一個新的世界來。就算殺你祖母，殺的也是另一個世界里的祖母。不過這樣一來阿諾回去殺琳達(dá)就沒有道理了，因為就算他得手，也不干現(xiàn)在什么事，只是改變了另一個世界的發(fā)展走向。而且這樣一來，很多英雄行為就缺乏動機了，難怪好萊塢不喜歡這樣的理論。

不過有了理論，總會用得著，李連杰不就在《宇宙追緝令》的平行宇宙中來來回回趕了一通么。只是吃力不討好，累得要死，票房口碑皆差。李連杰的平行宇宙稱作"先置平行宇宙"，就是說不管你玩不玩時空挪移，無限多個宇宙原本就存在，有本事你就可以在里面竄來竄去。相對來說還有一種理論就是"后置平行宇宙"，只有你時空旅行，改變了歷史，才會有新的平行世界分化出來。說到底也就是個先有雞還是先有蛋的問題，沒什么可多爭論的。

1、人不可能回到過去，因為發(fā)生過的事情怎么可能再出現(xiàn)一次呢?(M支持此看法)有一個叫“祖母悖論”的理論很好的證明了人不可能回到過去。理論是這樣講的：假如一個人回到過去把他的祖母給殺了(在這個人的母親還沒有出生前)，就是說他祖母死了，因此來講這個人的母親也就沒出生，這個人也就不可能再出生。而歷史的發(fā)展到現(xiàn)在，按理來說這個人是不存在的。而現(xiàn)實中這個人的確是存在的。這兩個情況就出現(xiàn) 了相互矛盾的情況。從而證明了人是不能回到過去的。

2、人可以回到過去，同時又提出了另一個概念“平行宇宙論”。就是說一個人回到她祖母的時代，從那一時刻開始，宇宙的發(fā)展及演化就分成了兩個平行的宇宙。第一種情況，他把他的祖母Kill了，在第一個宇宙中的發(fā)展是這個人把她的祖母K了，而到現(xiàn)在這個人也就不再存在了;而在另一個宇宙中的發(fā)展還是像現(xiàn)在一樣，這個人還是存在的。并沒有什么事情發(fā)生一樣?？茖W(xué)家們還講，空間是由無數(shù)這樣的平行宇宙組成的。真是不可思議。

相關(guān)理論

無窮宇宙(開放宇宙)理論

無窮宇宙，在宇宙中存在有大量的可觀測區(qū)(有著紅色十字中心的紅圈)，我們的「宇宙」不過是其中的一個可觀測區(qū)而已開放宇宙理論認(rèn)為，我們目前所知的宇宙只是整個宇宙中可觀測的一小部分，在這個部分之外，整個宇宙尚有無限大的未被觀測的空間;根據(jù)相對論，光速為宇宙最快的速度，我們所看到的部分(可觀測宇宙)為已經(jīng)到達(dá)地球的光線，而我們所觀測到的范圍又被稱做哈伯體積，哈伯體積直接取決于宇宙的年齡(因為若宇宙誕生于n年前，則能到達(dá)地球的光線最遠(yuǎn)只能在n光年處，再更遠(yuǎn)的光線則尚在路途上，故未能被地球上的觀測者所觀測)，哈伯體積的膨脹是因為有越來越遠(yuǎn)處的光線到達(dá)地球。

開放宇宙理論說明了第一類平行宇宙的可能性。

泡沫宇宙理論

「泡沫宇宙」示意圖，宇宙1到宇宙6各自有自己的物理常數(shù)，我們的「宇宙」不過是其中的一個「泡沫」而已泡沫宇宙理論認(rèn)為存在有無限多的開放宇宙，而這些開放宇宙本身有著不同的物理常數(shù)，這些開放宇宙的「距離」比我們的開放宇宙的「邊緣」還要遠(yuǎn)，意即這些宇宙存在于無窮遠(yuǎn)的地方之外。

這個理論由安德烈·林德最早提議，而泡沫宇宙理論本身能和暴漲理論在相當(dāng)程度上契合，而這個理論本身牽涉到了宇宙可能是由某個「親宇宙」的量子泡沫，中所誕生的可能，而這些量子泡沫產(chǎn)生于能量的起伏，這些能量的起伏可能會產(chǎn)生微小的「泡沫」和蟲洞，若這些「泡沫」本身不是非常地巨大，則它們會像膨脹的汽球一般，到了最后消失無蹤，不過如果能量起伏大于某個常數(shù)，那么這個泡沫就會不斷地膨脹，甚而產(chǎn)生一個「子宇宙」，而「子宇宙」的體積可能會大到足以讓宇宙大尺度結(jié)構(gòu)存在的地步。

大反彈理論

根據(jù)回圈量子重力理論，大霹靂可能只不過是宇宙的膨脹和收縮時期組成的周期中，一個新的膨脹時期的開始而已，每個周周期開始于大霹靂、結(jié)束于大擠壓(Big Crunch)，而這個周期的輪回是無限的，這個模型被稱為是振蕩宇宙，在大霹靂之后宇宙膨脹，而之后在重力的作用之下宇宙開始收縮，然后接著是大擠壓，在大擠壓之后的下一次大霹靂被稱為大反彈，雖然這個模型曾經(jīng)一度被否決，但是膜宇宙論近年來已重拾此模型(振蕩宇宙模型)

在每個周期中宇宙可能會有不同的宇宙常數(shù)，而因此這些不同周期時的宇宙可視為第二種平行宇宙。

泡沫宇宙理論和大反彈理論使得第二種平行宇宙的存在成為可能。

量子力學(xué)的多世界解釋

主條目：量子力學(xué)的多世界解釋

量子力學(xué)的多世界解釋是一種主要的量子力學(xué)解釋，在由此解釋方式中的眾平行宇宙共有一個關(guān)于時間的變數(shù)，而這些平行宇宙彼此之間有著相同的起源，而這些宇宙彼此之間的基本物理定律相同，但物理常數(shù)可能會有所不同，而它們亦可能處于不同的狀態(tài)，而且這些宇宙彼此之間沒有任何的聯(lián)系，因此它們彼此之間沒有任何訊息互通，這些宇宙彼此之間的關(guān)系由它們之間的疊加態(tài)決定。

此理論為第三類平行宇宙的基礎(chǔ)

M理論

根據(jù)M理論，我們的宇宙很可能是產(chǎn)生于11維薄膜的碰撞當(dāng)中，基本上由此產(chǎn)生的宇宙可以和量子力學(xué)的多世界解釋里所說的宇宙極為不同的宇宙。

由M理論可推出第四種平行宇宙的存在。

弦論「地景」

根據(jù)IIB型(Type IIB)的弦論，從十維弦論的世界到我們所知的四維世界有極多種的變換方式，而不同的變換方式會產(chǎn)生相當(dāng)不同的宇宙。

問題與批評

有些人認(rèn)為平行宇宙理論缺乏對經(jīng)驗主義的關(guān)聯(lián)性以及可測性，同時缺乏物理學(xué)上的證據(jù)和可否定性，因為這個理論以目前的科學(xué)方法無法證實或否定，而且這些理論目前而言太過形而上學(xué)且只是在數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)上有可能而已;不過Max Tegmark注意到了對宇宙微波背景輻射和宇宙物質(zhì)大規(guī)模分布的測量的改進(jìn)可能會否定或?qū)嵶C其中兩種的平行宇宙存在的可能性，并進(jìn)而能證實或否定開放宇宙理論和混亂暴漲理論，意即平行宇宙理論最少在某種程度上是可測的。

一些人認(rèn)為科學(xué)家的職責(zé)就是要在不涉及觀察者的狀況下對已觀測的現(xiàn)象提出基本的解釋?；貧w到人擇原理在解釋會建構(gòu)出所謂的「懶惰出口」，而這些解釋的種類包括了「很明顯地為生命的存在微調(diào)過的宇宙參數(shù)」等等;不過李奧納特·蘇士侃宣稱：某些形式的平行宇宙是無可避免的，在給出對現(xiàn)有宇宙狀態(tài)的解釋時，觀測者效應(yīng)是無法避免的而且得在其他的科學(xué)中獲得解決。

一些人認(rèn)為，平行宇宙理論會被奧卡姆剃刀給排除，因為假設(shè)一些我們無法觀測且無法看見的宇宙來解決我們所看見的，就像是帶著額外的行李走到盡頭一般;不過對此Max Tegmark答曰：「這四種平行宇宙的一個共同特征就是：預(yù)設(shè)平行宇宙的存在模型是最簡單且最優(yōu)雅的模型。如果一個人要否決這些多重宇宙的存在，他需要在實驗上地對多重宇宙論的不支持，并且要加入以下的假定：有限空間、波函數(shù)崩潰和本體上的不對稱是正確的，而這些過程會復(fù)雜化整個理論。因此我們的對于誰比較不優(yōu)雅且較為浪費的裁決就變成了以下兩者：多重宇宙或者是大量的文辭」

有時有些人認(rèn)為我們的宇宙是唯一可能存在的宇宙，因此討論這些「其他的宇宙」是很明顯地?zé)o意義的。愛因斯坦在思考其他種類的宇宙存在的可能性時，就提出了這個問題，關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)是否只有一種可能的問題的解答的希望被認(rèn)為在于理論上可統(tǒng)一全部物理理論的萬物理論當(dāng)中。

對于平行宇宙的觀測證據(jù)的支援被認(rèn)為來自于人擇原理：「我們所觀測到的宇宙對生命是友善的，要不然就不會被觀測到。雖然這似乎是老調(diào)重彈，但是當(dāng)生物體對物理法則和宇宙狀況的敏感性、被考慮時，整個宇宙就是一個明顯的證據(jù);在另一方面，許多關(guān)鍵的物理常數(shù)似乎不會對于生物體造成嚴(yán)重的不適」;其他對于微調(diào)論證的批評是：就我們所知，在我們所知的物理常數(shù)之下可能還有更多的基本物理法則，而這些法則背后可能會有更多的參數(shù)存在，因此，給出這些定律，這些已知的物理常數(shù)未必落在生命許可的生存范圍之內(nèi)。

多重宇宙支持者經(jīng)常對于常數(shù)如何從已定義的整體中選取感到茫然。假設(shè)存在個「定律中的定律」或者基本定律描述說常數(shù)如果被從一個宇宙到下一個宇宙中指定，那么我們不過只是將宇宙學(xué)的問題給往上移了一個等級而已，因為我們必須解釋這個基本定律從何而來。另外，這個基本法則是無窮大的，因此我不過是把問題從「為什么是這個宇宙」給置換成了「為什么是這個基本法則」。在援引平行宇宙論時這似乎是一個要點，尤其當(dāng)假定只存在一個宇宙和一個原理會更簡易時更是如此;但在Max Tegmark的平行宇宙理論里，這個問題是被避開的，因為在那種狀況當(dāng)中，所有可能的基本理論被實行的，而且被用以描述真實存在的平行宇宙。

對于虛擬宇宙和平行宇宙之間的關(guān)系依舊是個問題。多數(shù)的科學(xué)家已經(jīng)準(zhǔn)備好要接受自覺機器的可能性，而有些人工智慧學(xué)者甚至于已經(jīng)說我們快要能制造自覺電腦了，在距離達(dá)讓自覺生物住在虛擬世界方面僅剩一步之遙。對于那些生物而言，他們的「假」宇宙和我們的真宇宙可說是無分別的。因此我們應(yīng)該將這些虛擬宇宙在平行宇宙算在平行宇宙中嗎?如果不是的話將我們自身存在的宇宙和這些虛擬宇宙劃上等號有意義嗎?

對于現(xiàn)有的平行宇宙論的最后一個問題是對于宇宙的定義。對多數(shù)的平行宇宙論者而言，宇宙是由物理法則和常數(shù)，以及初始條件定義的。這項論點可能會因為它的狹隘和沙文主義的性質(zhì)而招致反對;對于將人類人類的理解之外的事物予以分類也可能會招致批評。