是否有另一个你正在阅读和本文完全一样的一篇文章？那个人并非你，却生活在一个有云雾缭绕的高山、一望无际的原野、喧嚣嘈杂的城市，和其它七颗行星一同围绕一颗恒星旋转，并且也叫做“地球”的行星上？他（她）一生的经历也许和你相同也许和你完全不同。[1]这种“分身”的想法听起来奇怪而又难以置信，是休·埃弗莱特（Hugh Everett ）的一种推论，源于埃弗莱特在1957年发表的博士论文。这是一种尚不能被证明的物理学理论。

宇宙是从一个奇点（质量极大）不断膨胀到达极限后又重新收缩为一个奇点或者撕裂成多个宇宙的过程。举个例子，一根橡皮筋你通过不断的拉伸，会出现两种情况，要么重新收缩回原来的状态，要么就会撕裂成两段，同理，宇宙在极限膨胀的过程中也有可能撕裂为多个宇宙，中间间隔有无物质区。我们可以设想一下，万事万物最初是这样一个质量极大极大的奇点，通过膨胀不断的撕裂成无数个平行宇宙，在某一天的某一刻，就诞生我们存在的这样一个宇宙。

宇宙层次
对“宇宙”的如此定义，人们也许会认为这只是种形而上学的方式罢了。然则物理学和形而上学的区别在于该理论是否能通过实验来测试，而不是它看起来是否怪异或者包含难以察觉的东西。多年来，物理学前沿不断扩张，吸收融合了许多抽象的（甚至一度是形而上学的）概念，比如球形的地球、看不见的电磁场、时间在高速下流动减慢、量子重叠、空间弯曲、黑洞等等。近几年来“多重宇宙”的概念也加入了上面的名单，与先前一些经过检验的理论，如相对论和量子力学配合起来，并且至少达到了一个经验主义科学理论的基本标准：作出预言。当然作出的论断也可能是错误的。科学家们迄今讨论过多达4种类型独立的平行宇宙。关键的已不是多重宇宙是否存在的问题了，而是它们到底有多少个层次。

第一层次：视界之外
所有的平行宇宙组成第一层多重宇宙。这是争论最少的一层，所有人都接受这样一个事实：虽然我们此时此刻看不见另一个自己，但换一个地方或者简单地在原地等上足够长的时间以后就能观察到了。就像观察海平面以外驶来的船只——观察视界之外物体的情形与此类似。随着光的飞行，可观察的宇宙半径每年都扩大半光年，因此只需要坐在那里等着瞧。当然，你多半等不到另一个宇宙的另一个你发出的光线传到这里那天，但从理论上讲，如果宇宙扩张的理论站得住脚的话，你的后代就有可能用超级望远镜看到它们。怎么样，第一层多重宇宙的概念听起来平平无奇？空间不都是无限的么？谁能想象某处插着块牌子，上书“空间到此结束，当心下面的沟”？如果是这样，每个人都会本能的置疑：尽头的“外面”是什么？实际上，爱因斯坦的重力场理论偏偏把我们的直觉变成了问题。空间有可能不是无限，只要它具有某种程度的弯曲或者并非我们直觉中的拓扑结构（即具有相互联络的结构）。一个球形、炸面圈形或者圆号形的宇宙都可能大小有限，却无边界。对宇宙微波背景辐射的观测可以用来测定这些假设。（见另一篇文章《宇宙是有限的吗？》by Jean-Pierre Luminet，Glenn D.Starkman and Jeffrey R.Weeks；Scientific American，April 1999）然而，迄今为止的观察结果似乎背逆了它们。无尽宇宙的模型才和观测数据符合，外带强烈的限制条件。另一种可能是：空间本身无限，但所有物质被限制在我们周围一个有限区域内——曾经流行的“岛状宇宙”模型。该模型不同之处在于，在大尺度下物质分布会呈现分形图案，而且会不断耗散殆尽。这种情形下，第一层多重宇宙里的几乎每个宇宙最终都将变得空空如也，陷入死寂。但是关于三维银河分布与微波背景的观测指出物质的组织方式在大尺度上呈现出某种模糊的均匀，在大于10^24米的尺度上便观测不到清晰的细节了。假定这种模式延伸下去，我们可观测宇宙以外的空间也将充满行星、恒星和星系。有资料支持空间延伸于可观测宇宙之外的理论。WMAP卫星测量了微波背景辐射的波动（左图）。最强烈的振幅超过了0.5开，暗示着空间非常之大，甚至可能无穷（中图）。另外，WMAP和2dF星系红移探测器发现在非常大的尺度下，空间均匀分布着物质生活在第一层多重宇宙不同平行宇宙中的观察者们将察觉到与我们相同的物理定律，但初始条件有所不同。根据当前理论，大爆炸早期的一瞬间物质按一定的随机度被抛出，此过程包含了物质分布的一切可能性，每种可能性都不为0。宇宙学家们假定我们所在的当初有着近似均匀物质分布和初始波动状态（100000可能性中的一种）的宇宙，是一个相当典型的（至少在所有产生了观察者的平行宇宙中很典型）个体。那么距你最近的和你一模一样那个人将远在10^（10^28）米之外；而在10^（10^92）米外才会有一个半径100光年的区域，它里面的一切与我们居住的空间丝毫不差，也就是说未来100年内我们世界所发生的每件事都会在该区域完全再现；而至少10^（10^118）米之外该区域才会增大到哈勃体积那么大，换句话说才会有一个和我们一模一样的宇宙。上面的估计还算极端保守的，它仅仅穷举了一个温度在10^8开以下、大小为一个哈勃体积的空间的所有量子状态。其中一个计算步骤是这样：在那温度下一个哈勃体积的空间最多能容纳多少质子？答案是10^118个。每个质子可能存在，也可能不存在，也就是总共2^（10^118）个可能的状态。只需要一个能装下2^（10^118）个哈勃空间的盒子便用光所有可能性。如果盒子更大些－－比如边长10^（10^118）米的盒子－－根据抽屉原理，质子的排列方式必然会重复。当然，宇宙不只有质子，也不止两种量子状态，但可用与此类似的方法估算出宇宙所能容纳的信息总量。与我们宇宙一模一样的另一个宇宙的平均距离，距你最近那个“分身”没准并不象理论计算的那么远，也许要近得多。因为物质的组织方式还要受其他物理规律制约。给定一些诸如行星的形成过程、化学方程式等规律，天文学家们怀疑仅在我们的哈勃体积内就存在至少10^20个有人类居住的行星；其中一些可能和地球十分相像。第一层多重宇宙的框架通常被用来评估现代宇宙学的理论，虽然该过程很少被清晰地表达。举例来说，考察我们的宇宙学家如何通过微波背景来试图得出“球形空间”的宇宙几何图。随着空间曲率半径的不同，那些“热区域”和“冷区域”在宇宙微波背景图上的大小会呈现某种特征；而观测到的区域表明曲率太小不足以形成球形的封闭空间。然而，保持统计学上的严格是非常重要的事。每个哈勃空间的这些区域的平均大小完全是随机的。因此有可能是宇宙在愚弄我们－－并非空间曲率不足以形成封闭球形使得观测到的区域偏小，而恰巧因为我们宇宙的平均区域天生就比别的来的小。所以当宇宙学家们信誓旦旦保证他们的球状空间模型有99.9%可信度的时候，他们的真正意思是我们那个宇宙是如此地不合群，以至1000个哈勃体积之中才会出一个象那样的。这堂课的重点是：即使我们没法观测其他宇宙，多重宇宙理论依然可以被实践验证。关键在于预言第一层多重宇宙中各个平行宇宙的共性并指出其概率分布－－也就是数学家所谓的“度量”。我们的宇宙应当是那些“出现可能性最大的宇宙”中的一个。否则－－我们很不幸地生活在一个不大可能的宇宙中－－那么先前假设的理论就有大麻烦了。如我们接下来要讨论的那样，如何解决这度量上的问题将会变得相当有挑战性。

四层多重宇宙的关系
左上角那N圈蚊香就是无数个第一层平行宇宙，黄色的连线显示着它们包容于一个气泡中，这些气泡构成了第二层多重宇宙（左下）。右下角是所谓的量子平行宇宙（即第三层），中间那只猫就是著名的猫佯谬。猫佯谬是一个假想的用来连结微观量子现象和宏观世界的实验，一个微观粒子在特定场合出现与否取决于波函数的概率。这个箱子就被做成如果粒子出现了，就杀掉猫，否则不杀。问题来了，根据量子理论，粒子既会出现，又不会出现，是该波函数载空间的弥散。那么猫是死是活呢？物理学家没办法，只好承认猫同时处在死和活两种状态。第三层平行宇宙理论解决了这个问题宇宙分裂成两个，猫在其中一个里面活着，在另一个里面死了左上角是第四层平行宇宙，亦即和我们的基本物理概念都不同的宇宙图上画的从左到右，从上到下分别是形如曼德勃罗集的宇宙。曼德勃罗集是数学上最美丽的集合，产生规则简单得一句话就能说清楚，图形却比整个已知宇宙复杂得多。第二个是正12面体宇宙，第三个有点象洛伦兹轨迹形状。下面那个方的叫谢尔宾斯基海绵，是一个体积为0的立方体，也是分形里面的东东。下面一排左边是一般的平滑空间；马鞍面空间；封闭的球状空间，最后一个是相互连通的怪异拓扑结构的空间，黄线表明量子平行宇宙和第二层多重宇宙是等价的，但可以看到量子平行宇宙只对应第四层的一小部分是因为第四层的基本物理规律都不同了，绝大部分根本没有“量子”这种概念。

平行宇宙科学理论
简介
外媒体报道，最新研究发现我们生活的宇宙可能并非单独存在，事实上，它很可能是由无限多个宇宙组成的“多重宇宙”中的一个。尽管多重宇宙的概念听起来有些不可信，但它背后却有物理学理论支持。有关多重宇宙的概念是由多个相互独立的物理学理论共同得出的。有的专家甚至认为还可能存在隐匿的宇宙。

我们很可能生活在一个多重宇宙中

一. 无限宇宙
虽然科学家并不确定时空的具体形状，但它很可能是扁平的（而非椭圆形或者圆环状）并且无限延伸。但是，如果时空是无限延伸的，那么它必须在某个点开始重复，因为粒子在时空中的分布形式是有限的。如果你向前延伸到足够远，或许能够遇到另一个你，甚至是无限多个你。这些双胞胎可能正在做着此刻你正在做的事，有的可能穿着不同的衣服，有的可能正面临不同的事业和人生选择。　由于可观测到的宇宙只能够延伸到光能够触及的地方，也就是从宇宙大爆炸起的137亿年间（也即137光年远的地方），在此范围以外的时空就可以被当做是另一个独立宇宙。按照这种方式，多个宇宙彼此相邻，共同位于一个巨型宇宙拼布床单上。

时空无限延伸

二. 气泡宇宙
除了无限膨胀的时空创造了多个宇宙的理论，其它宇宙的存在还可能通过名为“永恒膨胀”的理论解释。膨胀的概念是指宇宙大爆炸以后宇宙迅速膨胀，就像气球的膨胀。永恒膨胀理论是由美国塔夫斯大学宇宙学家亚历山大·维兰金（Alexander Vilenkin）首次提出，理论认为有些空间的口袋停止膨胀，而有的地区持续膨胀，因此产生了很多独立的“气泡宇宙”。我们自身宇宙的膨胀已经停止，这使得很多恒星和星系开始形成，但它只是时空广袤海洋中的一个小气泡，很多其它类似我们自身的气泡宇宙仍在继续膨胀。在某些气泡宇宙中，物理学定律和基本常数可能与我们的有所不同，这导致这些宇宙可能有些奇怪。

三. 平行宇宙
另一个源于弦理论的观点便是“膜宇宙学”的概念——也即在我们可触及范围以外存在平行宇宙，该理论是由美国普林斯顿大学的保罗·斯坦哈特（Paul Steinhardt）和加拿大安大略省圆周理论物理研究院的尼尔·图罗克（Neil Turok）提出的。该观点是基于我们世界存在多重维度的可能性，而非传统认为的三维空间和一维时间。除了我们自身的空间三维“膜”，还有另外的三维膜或可能漂浮在更高维度的空间。美国哥伦比亚大学的物理学家布莱恩·格林尼（Brian Greene）解释这个概念称“我们的宇宙是潜在多个漂浮在更高维度空间的平板之一，相当于一块巨型宇宙面包中的一块切片。”该理论还认为，并非所有的膜宇宙都是彼此平行且触不可及的，有时候它们可能彼此碰撞，引发一次次的宇宙大爆炸而不断重设宇宙初始值。

五．数学宇宙
关于数学是否是描述宇宙的一项简单工具，或者数学本身就是基本现实，而我们对宇宙的观测其实是对宇宙真实数学本质的不完美认知，科学家一直争论不已。如果后者是正确的，那么组成我们宇宙的特殊数学结构可能并非是唯一的可能，事实上所有可能的数学结构都存在于它们自身的单独宇宙里。“数学结构是完全独立于人类的一种能够以某种方式描述的事物。”提出这项颇费脑筋的理论的美国麻省理工学院的马克思·泰格马克（Max Tegmark）这样说道。“我认为一定存在某些独立于我们的宇宙，即使某一天人类灭亡，这些宇宙仍将继续存在。”

实例解说
定义
什么是平行宇宙？假设你手里拿着一片树叶，全世界独一无二的一片树叶，当然啦，世界上没有两片完全相同的叶子么。能不能换种看法呢：你手里拿着无数片树叶，只不过它们全都一模一样，在时间空间上叠合在一起了，所以你只能看见一片树叶，呵呵，有点诡辩，但也没错吧。甚至连你自己都有无限多个，只不过叠在一起了，在某种特定条件下没准会分一个出来呢。双面薇若尼卡？不是啦，分出来的不止你一个人，整个世界那会跟着分出去了，于是有两个互不相干的世界，其中各有一个一模一样的你，只是你们俩永远都不会碰到一起，也就无从知道对方的存在，这就是所谓平行宇宙了。往高深里说，这牵涉到量子物理学，往浅显里说，估计大家小时候闲来没事也想到过这个。官方说法都不尽统一，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。

举例
比如迈克福克斯回到过去撮合老爸老妈的婚姻，哗，电光一闪，世界分裂，迈克回去的并不是自己原先的那个世界，而是另外一个一模一样的平行世界，这两个平行世界在迈克回来之前是完全一模一样，重合在一起的，迈克一出现，就桥归桥路归路了。在分出来的这个平行世界里迈克其实爱干嘛就干嘛吧，就算娶了本该当自己老妈的那个女人，也不会造成自己消失的。这么一说时间旅行就讲得通了，不是改变，而是创造出另外一个新的世界来。就算杀你祖母，杀的也是另一个世界里的祖母。不过这样一来阿诺回去杀琳达就没有道理了，因为就算他得手，也不会影响，只是改变了另一个世界的发展走向。而且这样一来，很多英雄行为就缺乏动机了，难怪好莱坞不喜欢这样的理论。不过有了理论，总会用得着，李连杰不就在《宇宙追缉令》的平行宇宙中来来回回赶了一通么。李连杰的平行宇宙称作"先置平行宇宙"，就是说不管你玩不玩时空挪移，无限多个宇宙原本就存在，有本事你就可以在里面窜来窜去。相对来说还有一种理论就是"后置平行宇宙"，只有你时空旅行，改变了历史，才会有新的平行世界分化出来（例子：著名的单机游戏《红色警戒3》的时空之所以形成，就是因为苏联人回到1927年谋杀爱因斯坦，才与原先红警1，2的时空分隔’）。说到底也就是个先有鸡还是先有蛋的问题，没什么可多争论的。