多元宇宙和平行宇宙有什么区别(多元宇宙什么意思)

任何人都可以提出“关于事物如何工作的想法”，但为了使它成为一种科学理论，还需要更多的其他工作。特别是，新的科学理论必须关注当前的科学框架，充分考虑当前的领先/最佳理论和所有可用数据，并满足以下三个标准:

来源:flickr用户李大为

它必须能够重现以前的理论；

它必须能够提出与旧理论相矛盾或不属于旧理论的新结果；

最重要的是，它可以做出新的(以前未知的)预测，这些预测可以通过实验和理论来检验。

从简单的物理学到复杂的生物学，几乎所有领域都在进步。

来源:迈克尔佩里，通过欧洲。物理杂志H37(2012)745 arXiv:1209.3563(physics . hist-ph).

开普勒的日心说和椭圆轨道取代了本轮、等温线和差线描述的地心说，然后牛顿的万有引力定律延伸了日心说。万有引力定律不仅解释了行星的位置和运动，还解释了木星的卫星、金星的相位和火星的偏心轨道，并对彗星的周期性和回归做出了新的预测。

几百年后，引力定律未能预测水星轨道的详细特征，而爱因斯坦的广义相对论出现了。广义相对论不仅继承了万物法则，还解释了水星轨道的异常，并预言引力会使光线发生偏转。这个预测可以通过实验来检验。短短几年，广义相对论被证实，一场新的科学革命开始发生。

来源:纽约时报，1919年11月10日(左)伦敦新闻画报，1919年11月22日(右)。

对于更喜欢生物学而不是物理学的人来说，达尔文的进化论也可以解释这个道理:遗传学超越了进化论，DNA的发现进一步超越了遗传学。科学是这样进步的:它不是否定现有的理论，而是扩展它们，以更好地总结出一套适用于宇宙各种现象的理论。

那么，多元宇宙论从何而来？这是什么？要理解这一点，我们先从宇宙本身说起。所谓宇宙，是指可观测的宇宙:我们所能看到的、测量到的、与之相互作用的所有事物的总和。

图片:维基用户Frederick Michel和Azcolvin429，E. Siegel注释。

天空中任何地方都可以看到恒星和星系空。它们分布在一个巨大的宇宙网络中。但越深刻，时间越长。离地球越远，星系越年轻，进化程度越低。这些恒星含有较少的重元素，因此它们看起来较小，因为合并较少。它们更螺旋，更少椭圆(它们需要合并才能形成)。如果我们能走到我们能看到的最远处，我们会发现宇宙中最早的恒星，然后是宇宙之外的黑暗区域，那里唯一的光亮就是大爆炸留下的辉光。

但是大爆炸本身发生在大约138亿年前的同一时间，这不是空的开始，而是我们哈勃体积的开始。在此之前，有一个时代叫宇宙膨胀。在这个时代，空本身呈指数级膨胀，充斥着时间空结构。

资料来源:布克等人(2006年，astro-ph/0604101)；e .西格尔修改。

宇宙膨胀理论也符合上述科学发展观察到的替代理论。它出现并超越了先前的理论:

宇宙膨胀理论与大爆炸解释的一切都是一致的。它涵盖了现代宇宙学的所有内容，同时也解释了一些大爆炸无法解决的问题:为什么宇宙各处温度相同，为什么在空中如此平坦，为什么没有磁单极子这样的剩余高能遗迹。宇宙膨胀理论也提出了六种不同的新预测，科学家已经证实了其中的五种。

但是，还有一个，就是多重宇宙论。目前科学家还没有明确的方法证明。

宇宙在空之间以指数速度膨胀。这将吸收大爆炸前存在的一切，使它比以前大许多倍。到目前为止，这解释了如何得到这样一个统一的大宇宙。当膨胀结束时，宇宙充满了物质和辐射，这就是所谓的大爆炸。但这也是一个奇怪的地方。

足够的膨胀产生了目前所见的宇宙，我们周围也有很多空区域(膨胀确实止于此)的膨胀不会立即结束，产生了一种现象，叫做永恒膨胀。

来源:E. Siegel关于未来会继续膨胀的区域(蓝色)，未来会结束并产生大爆炸和我们宇宙的区域(红色X)。

根据量子力学的理论，膨胀可能在任何时间和任何区域结束，但也可能不会在任何时间在任何给定的区域结束。当膨胀结束后，将会有一次大爆炸，我们宇宙的其余部分与我们的非常相似。(由上面的红色X表示)

但是，在膨胀还没有结束的地方，会产生更多的膨胀空室，导致某些区域的高温大爆炸无缘无故地与我们自己的大爆炸断开，而另一些区域则继续膨胀。

等一下。

来源:美国航天局/WMAP科学小组。

我们仍然不太了解可能存在的其他宇宙，包括:

它们和我们的宇宙有相同的物理定律、粒子和基本常数吗？

它们的密度和性质历史与我们的宇宙相似吗？

在量子力学中，我们的宇宙是否在某种程度上与其他宇宙纠缠在一起？

这些问题的答案可能是否定的，也可能是肯定的；但这又引出了一个更重要的问题:这是科学理论吗？

问题是多元宇宙本身并不是一个科学理论。相反，它是物理规律的理论推断，已经被人类所接受。多重宇宙甚至可能是这些定律的必然结果:一个由量子物理主导的膨胀宇宙几乎肯定会得到多重宇宙。然而，就像弦理论一样，它也有一些无法解释的问题:它无法预测我们观察到的任何东西，也无法预测我们可以寻找的任何确定的东西。

来源:flickr用户Trailfan

多元宇宙对理解我们生活的宇宙没有任何帮助。也没有解决我们目前面临的突出问题。(如果你说它可能类似于真空能量、人择原理或者宇宙常数，那么你可能不理解其中的解释。)最糟糕的是，多元宇宙没有做出任何我们可以实际观测到的预言。

那么当我们把它们放在一起时意味着什么呢？这意味着多元宇宙假设我们目前对宇宙及其历史的认识可能是正确的。在我们观察到的宇宙之外，可能还有更多的宇宙。它们从其他大爆炸开始，但永远不会与我们自己的宇宙相互作用。

但这也意味着它超出了理论上可测试的范围。我能想到的唯一测试方法可能是灾难性的:恢复膨胀状态。假设你在打破量子纠缠的时候可以观察到一些东西(我不确定你能不能)。重新纠缠拉伸到不同膨胀区域的多个恒星或星系，看膨胀是否结束，在不同时间产生不同的东西。

资料来源:NASA/STSCI/A.Felix。

上述假设首先需要在大爆炸中幸存，所以祝你好运。除非你能，否则我持怀疑态度:多元宇宙可以很有趣，它似乎是物理定律最终必然的理论结果。然而，在我们能够科学地检验它之前，它还不足以成为一门科学。当然有可能，也许我们永远做不到。这是一个理论上的推测，一个有意义的推测，但不是科学理论。由于宇宙的局限性，它可能永远不会成为科学理论。

这是什么？这可能是我们会理解的一种新的学科:我们所遇到的第一个由物理驱动的形而上学。这是我们第一次重新认识到我们宇宙的局限性，了解到其中的信息，以及这些信息对我们理解宇宙意味着什么。还有什么？那么这可能是形而上学的真正起源，多元宇宙存在的地方。

伊桑·西格尔

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