"去吧，除了这些还有别的世界。"斯蒂芬霍金路——号

关于宇宙有趣又神秘的话题是，我们感受到的现实可能不是唯一的版本。也许还有其他的宇宙，甚至是不同版本的我们，不同版本的历史和不同版本的结果，各种各样的多元宇宙。今天我们就聊下多元宇宙和平行世界的区别，为什么我们认为多元宇宙存在，而平行宇宙只存在于科幻小说之中？

我们自己的宇宙

根据目前最强大的望远镜观测到的宇宙尺度，以及理论预测，宇宙的尺度是非常巨大的，包括光子和中微子。我们的宇宙大约包含10^90个粒子,这些粒子已经聚集成几千亿到几万亿个星系。平均而言，这些星系中的每一个都有大约1万亿颗恒星，我们所知道的一切都分散在宇宙中一个直径约为920亿光年的球体中。

但是，不管我们在地球的位置上看到什么。比如星系各个方向都离我们很远，宇宙各个方向看起来都一样。但这并不意味着我们处于一个有限宇宙的中心。事实恰恰相反。

在我们看来，宇宙的大小是有限的，我们之所以看不到比一定距离(可观测半径)更远的东西，并不是因为宇宙的大小真的有限，而是因为宇宙在目前的状态下只存在有限的时间。自大爆炸以来，宇宙在时间和空间上都不是恒定不变的，而是从更均匀、更热、更稠密的状态发展到今天更混乱(相对)、更冷、更分散的状态。

空间的膨胀给了我们丰富的宇宙，宇宙中充满了许多代的恒星和有残余辐射的超冷背景。星系离我们越远，膨胀越快，我们能看到的距离是有限的。这个极限是由光从大爆炸那一刻起可以传播的距离决定的。

这并不意味着除了我们能看到的之外，没有更多的宇宙。事实上，从观察和理论的角度来看，我们完全有理由相信存在更多，甚至可能是无限的宇宙。

通过观察，我们可以测量一些不同的量，包括宇宙的空间曲率，它在温度和密度上有多平滑和均匀，它是如何随时间演化的。

我们发现宇宙在空间上是平坦的，在比哈勃体积大得多的体积上也是一致平坦的。所以在我们能看到的范围之外，几千亿光年的各个方向的宇宙都和我们的哈勃体积很像。

暴胀理论如何创造多元宇宙

理论上我们可以把大爆炸推回到高温、密度、膨胀的任意状态，但是我们发现宇宙在早期并没有变得无限热、无限密。相反，在大爆炸之前，宇宙经历了一个暴胀期，创造了大爆炸的初始阶段。

在宇宙暴胀时期的这个阶段，宇宙并没有充满物质和辐射，而是充满了空间本身固有的能量：一种导致宇宙呈指数级膨胀的能量。随着时间的推移，通货膨胀率会增加一倍，然后是四倍、八倍、十六倍、三十二倍等等。

关于膨胀理论的更多信息，你可以搜索& quot通货膨胀理论& quot在头条APP看看它是如何诞生大爆炸初始状态的。

因为扩张不仅是指数性的，而且是& quot双打& quot很快，这个过程发生在大约10-35秒的时间范围内。也就是说，当10-34秒过去，宇宙的大小大约是其初始大小的1000倍；当10-33秒过去时，宇宙大约是其初始大小的10 ^ 30(或1000 ^ 10)倍；当10-32秒过去，宇宙的大小大约是初始大小的10 ^ 300倍，以此类推。

很明显，我们的宇宙并没有永远这样膨胀下去，因为你现在正在玩手机(意思是如果我们的宇宙一直这样膨胀下去，就没有物质结构了，当然也就没有我们了)，所以暴胀必须在大爆炸发生之前结束。我们可以把宇宙的膨胀想象成：在一个非常平坦的山顶上，像一个球慢慢滚下来。只要球保持在山顶附近，慢慢滚动，膨胀就会继续，宇宙就会呈指数级膨胀。然而，一旦球滚进山谷，扩张就结束了。这种滚动行为导致能量的耗散，将空间固有的能量转化为物质和辐射，将我们从膨胀状态带入热爆炸。(上图)

当一个球滚进山谷时，膨胀就结束了。膨胀场是一个量子场(中间)，随着时间的推移而扩散。许多空间区域(紫色、红色和青色)的膨胀已经结束，更多空间区域(绿色和蓝色)的膨胀还在继续，可能还会持续一段时间(下图)。

在我们开始理解通货膨胀之前，有几件事值得一提：

暴胀不像一个真实的球(经典场)，更像一个随时间传播的波，一个量子场。而这个量子场会导致更多的空间区域爆发。这意味着随着时间的推移，越来越多的空间被膨胀。有些地区通胀会大概率结束，有些地区通胀会持续。暴胀结束的区域会产生大爆炸和我们这样的宇宙，而没有大爆炸的区域会继续暴胀更长的时间，它们结束的时候也会有大爆炸！随着时间的推移，由于膨胀的力量，膨胀结束的两个区域不再相互作用或碰撞(即没有联系)；因为膨胀没有结束的区域会在它们之间膨胀，把它们彼此分开。这样就产生了更多的宇宙，这些宇宙彼此分离，没有因果关系。我们称之为多元宇宙。在任何给定的时间，膨胀可能会在任何区域的50%以上结束(用红色X表示)，但仍有足够多的区域将继续膨胀，并且两个宇宙之间不会发生相互作用。

基础

于已知的物理定律和我们宇宙中仅存的观测数据，告诉了我们一些暴胀的状态。也就是说，我们不太了解这种暴胀状态，这就带来了大量的不确定性和可能性：

我们不知道这种暴胀状态到它结束并引发了热大爆炸持续了多久。我们的宇宙可能只比我们所能观测到的部分大一点点，可能比我们所能看到的大很多的数量级，也可能是真正的无限大。我们不知道暴胀结束的各个区域（宇宙）是否都是一样的，或者它们是否与我们的区域（宇宙）有很大的不同。例如一些基本常数，粒子质量、力的强度、暗能量的量在所有的暴胀结束的区域都是一样的。也有可能，不同的区域，也就是我们认为的不同的宇宙，有不同的物理性质。如果所有的宇宙在物理定律上都是相同的，如果这些宇宙的数量真的是无限的，如果对量子力学的多世界解释是完全正确的，这是否意味着存在平行宇宙的存在，在那里，除了一个微小的量子结果的不同之外，宇宙中的一切都与我们自己的宇宙完全相同？

总的来说，暴胀理论完全支持多元宇宙的存在！那么在另一个世界里，有没有可能有这样一个宇宙，那里发生的一切都和我们这个世界完全一样，只是你无意中做了一件不同的小事，结果就导致了你的生活变得非常不同？这就是我们常说的平行世界。

平时世界有可能吗？

在那个世界里，你的一念之间，奋发图强，最后当上了总统？

在那个世界里，你勇敢、果断，敢于直面任何困难和恶霸？

在那个世界里，你的一个选择让你在面临生死攸关的事件时有了不同的结果？

这是一个令人惊奇的概念：宇宙是为每一种可能的结果而存在的。也就是说所有非零概率的事件都是真实存在的。

如果真的是这样的话，首先，暴胀状态的发生不仅是在很长一段时间内（不仅仅是在我们宇宙存在的138亿年里）而是在无限长的一段时间里。

为什么这么说呢？当然，如果宇宙一直呈指数级膨胀，不仅仅是一瞬间，而是138亿年，或者大约4×10^17秒，那么我们说的是一个巨大的空间体积！尽管宇宙中有暴胀结束的区域，但宇宙的大部分体积都是由暴胀尚未结束的区域所控制的。

所以实际上，我们讨论的至少是10^10^50个宇宙，它们的初始条件可能和我们的宇宙非常相似。10^100000000000000000000000000000000000000000000000000个宇宙，这可能是一个我们能想到的最大的数字。然而，描述粒子相互作用的可能结果，比这个数字更大。

每个宇宙中都有10^90个粒子，我们需要让它们在138亿年的时间里都有完全相同的相互作用的历史，这样我们才能得到一个与我们的宇宙完全相同的宇宙。对于一个有10^90个量子粒子的宇宙来说，要想两个宇宙的结果一样，这是一个很可怕的问题，在138亿年的时间里，这些粒子在10^10^50个宇宙中如何相互作用的？例如，我们在上面看到的数字就是1000！(10^3!）或者1000的阶乘，它描述了任意时刻1000个不同粒子的排列顺序。注意，这个数(10^3)！要比(10^1000)大得多！

(10^3)！它更像是10^2477。

但是宇宙中不是1000个粒子，而是10的90次方。每次两个粒子相互作用，不仅会产生一种可能的结果，而是会产生一个完整的量子谱。所以宇宙中粒子相互作用的可能结果远不止是(10^90)！，这个数字比10^10^50这个微不足道的数字大了很多倍。

换句话说，在任何宇宙中，粒子相互作用的可能结果都趋向于无穷大，快于由于暴胀而增加的可能宇宙的数量。

即使不考虑基本常数、粒子和相互作用可能有无数个可能值的问题，事实是，可能结果的数量增长得速度，远远快于宇宙数量的增长！除非暴涨已经存在了无限的时间，否则就没有一个平行宇宙与我们的宇宙相同。只有无限的时间，才会造就无限的可能。

理论支撑多元宇宙，但平行宇宙有点不可能

奇点定理告诉我们，暴胀状态是过去的不完整状态，因此，很可能不会持续无限的时间，而是在过去产生了一些距离有限的点。确实可能存在很多的宇宙（多元宇宙），这些宇宙可能有不同于我们的宇宙的规律，也可能没有，但是确实没有足够的规律来给我们提供另一个版本的自己（平行宇宙）；因为可能结果的数量增长得太快了，比可能数量的宇宙要大的多。

多元宇宙是物理学、哲学的交叉点，也是物理知识的极限，有存在的可能，其意义就是，这些宇宙和我们的宇宙没有因果关系，我们就可以说宇宙是一个多元的宇宙。虽然平行宇宙仍然是探索可能性的沃土，但我们目前对平行宇宙的理解是，它仅存在于科幻小说中。