我們的宇宙是唯一的嗎？從電影《星際迷航》、《蝴蝶效應》到動漫作品《命運石之門》到遊戲《塞爾達傳說》，科幻作品都愛用“平行宇宙”這個概念。而科學界，這個概念也很火，它意味著：在我們所處的宇宙之外，可能還存在別的宇宙，在那裡，“你”或許正在做著你想做而不能做的事，又或許正在和你做相同的事。許許多多的“平行宇宙”共同構成一個“多元宇宙”，充實了天文學理論。
多元宇宙問題的由來
這要從描述宇宙起源的主流理論——大爆炸理論說起了。大約在137億年前，所有事物都只是一個無限小的奇點。然後，根據大爆炸理論，出於某種原因，奇點膨脹了，膨脹成三維空間，同時宇宙空間的密度和溫度在逐漸下降，直至產生第一束穿梭於宇宙中的光。而那些微小的粒子則開始組合形成今天人們所熟知的各種物質，比如星系、恆星、行星。
然而大爆炸理論並不能回答這樣一個重要的問題：空間中只存在我們所處的這一個宇宙嗎？理論上人類可觀察到的宇宙是一個半徑137億光年的球形空間（當然考慮到宇宙膨脹的因素，實際半徑會更大一些，但依然是個有限的數值）。在這樣一個彎曲的宇宙空間中，以現有技術我們還無法突破理論限制，觀察到更外層的空間，所以我們就像是《楚門的世界》中的金魚，身處於球形的魚缸內而看不清外部的真實樣貌，對於上面的問題也不好回答了。
地球上最聰明的一批人還是試圖解答這個問題，為此他們提出了種種假說。而這其中，支持平行宇宙存在的人相當多。
五大平行宇宙理論
目前尚未發現能證明平行宇宙存在的有力證據，但各分支的物理理論最後都支持平行宇宙存在的可能性，許多科學家也認為存在的可能性更大。關於平行宇宙構成方式的猜想各式各樣，下面我們挑五種可信度較高的平行宇宙理論進行簡單介紹。
1. 無窮宇宙理論（Infinite universes theory）
這個理論最容易理解。
完整的時間-空間到底是什麼形狀的？我們不知道。有人認為那是扁平的，並且會無限延伸下去（因為宇宙在膨脹）。也就是說，在無限遠處會存在許多個宇宙，在這無限個宇宙中，總會出現重複的宇宙，因為粒子是有限的，有限個粒子排列組合（已計算出各種粒子的組態總共約為10的10^122次方種）只能構成有限個不同的宇宙。這意味著空間中存在無限多個“平行宇宙”：有的與我們的宇宙完全相同（包括一個一模一樣的你自己），有的只有一個粒子不同，有的有兩個粒子不同，依次遞增下去直至某個宇宙種所有的粒子的排列方式都與我們的宇宙有所不同。
2.泡沫宇宙理論（Bubble universes theory）
第二個理論可以說是第一種理論的升級版，來源於“永恆暴脹”理論。
美國塔夫茨大學的宇宙學專家亞歷山大·維蘭金（Alexander Vilenkin）的研究顯示，宇宙大爆炸後，空間中部分區域（比如我們現在所處的這個宇宙）停止了暴脹，而另一部分區域則在繼續暴脹。而停止暴脹的區域在時間-空間中就像一個個彩色泡泡，泡泡內的粒子逐漸組合到一起，構成星雲、恆星等物質，泡泡宇宙也由此誕生，如同肥皂水吹出的氣泡一樣遍佈於時間-空間中。
泡泡宇宙之間的空間膨脹速率非常快，甚至可能超過光速，無論如何，以我們現在的能力是無法探知其它宇宙的。值得注意的是，也正由於我們的宇宙與其它宇宙互不相干，
彼此的物理定律可能截然不同。 也許在空間中有眾多泡泡一樣的宇宙，我們的宇宙就是其中之一。
圖2 也許在空間中有眾多泡泡一樣的宇宙，我們的宇宙就是其中之一。（圖源：Sandy MacKenzie | Shutterstock）
3.多宇宙（子宇宙）理論（Daughter universes or Many Worlds Theory）
第三個理論其實是大眾最熟悉的，其依據是量子力學理論（闡述亞原子粒子運動的理論）中的多世界闡釋（Many-worlds Interpretation）。
還記得薛定諤的貓嗎？多世界闡釋認為，貓死或者貓活這兩個分支都是真實存在的，如果測量結果是貓活，那是因為觀察者恰好處於這個分支中。在不同分支間，觀察者不能交流任何信息，因此在不同分支內，觀察者“看到”的結果是唯一的。
簡單來說就是，從概率論講，你每做一項決定所導致的每一種可能的結果都能在某一個平行宇宙中找到。舉個例子，你需要決定去北京、上海、深圳或者任何一個工作，那麼在現實世界中找了上海的一份工作的你，在某一個平行世界中卻在深圳找了一份工作，而在另一個平行宇宙中，你也可能正在去迪拜面試的路上或者正要宣誓就職美國總統……當然此後你還會面臨許多抉擇，各種可能的結果會呈指數式羅列，而每個結果都能在某個平行宇宙中出現。
又譬如“告白”這個抉擇，結果為兩種：如果成功，你們會面臨生孩子地抉擇；如果不成功，你會面臨單身還是繼續告白的抉擇。抉擇產生結果，結果不斷迎來新的抉擇，而每種可能性都可以在某一個平行宇宙中被發現。
以“告白”這個決定為例，每種可能性都可以在某一個平行宇宙中被發現。
4.數學宇宙理論（Mathematical universes）
所謂數學宇宙理論，簡單來說就是將宇宙本身看作數學，一個宇宙對應一種數學結構，宇宙中的萬物、甚至是時間，不過是數學結構中的一部分數據。
“描述數學結構時完全不會受人為因素干擾，”提出此理論的麥克斯·泰格馬克（美國麻省理工學院）在2012年的一篇文章中如是說到：“我深信會存在那麼一個獨立存在的宇宙，即使沒有人類它也仍會存在。”
對於這個極其抽象的理論我們並不打算詳細展開，只有等物理數學方面的大神親自指點了。
5.膜宇宙理論（Membrane Theory of Universe）
這個理論非常重要，牽涉到非常前沿的弦理論中“膜宇宙（Braneworlds）”這個概念。根據弦理論以及進一步發展得到的膜（M）理論，時間–空間是10維的（9維空間、1維時間），空間中有1維膜、2維膜、3維膜直至9維膜，每個膜上都可以容納一個宇宙，膜宇宙之間相互獨立卻又和諧共存，就好像是一張張內容不同的報紙，卻能共同構成一份完整的《參考消息》或《南方週末》等等。
圖4 也有人將膜宇宙比作切片面包的……一片面包就是一層膜，互相獨立又共同組成多元宇宙。（圖片來自網絡）
我們生活的宇宙處於某一個鑲嵌於高維空間的3維膜中，當然高維空間中還有其它3維膜，但我們的活動被限制在自己的3維膜中，目前還無法探知其它3維膜內的平行宇宙。
但是膜宇宙也不一直都是相互平行、互不干擾的。它們偶爾會相互碰撞，每碰撞一次就會發生一次宇宙大爆炸，宇宙則如“鳳凰涅槃”般一次又一次地重生。
弦理論是所有物理學中最輝煌、最有爭議和未被證實的想法之一。弦理論的核心思想是從根本上構成宇宙的不是0維粒子而是1維弦。弦理論可能成為幾個世紀以來物理學家孜孜以求的終極夢想畫上句號，即成為可以解釋一切的“萬物理論”， 強力、電磁力、弱力和比較另類的引力這四種基本力因而可能得到統一的理論解釋。
霍金的看法
今年3月不幸逝世的著名物理學家史蒂芬·霍金臨終前也在研究多元宇宙的問題。
今年5月初，《高能物理學報》剛剛發表了他與比利時魯汶大學（荷語：KU Leuven）的理論物理學家托馬斯·赫託格(Thomas Hertog)共同完成的最後一篇論文《離開永恆暴脹，宇宙一片坦途》（A Smooth Exit from Eternal Inflation）。這篇論文從數學上證明，
如果存在平行宇宙，科學家們將有機會發現它，因為平行宇宙會在宇宙大爆炸的灰燼——宇宙微波背景輻射中留下可探測的印記，配備了適當傳感器的深空探測器可以檢測到這種輻射。但基於弦理論研究的霍金曾在英國劍橋大學提出：“我們所居住的這個宇宙並不是獨一無二的，只是研究結果表明多重宇宙的數量實際可能少得多。”
爭議：真的有無數個一模一樣的“你”？
並非人人都贊成平行宇宙中會有無數個一模一樣的“你”。2015年知名的天文科普博主伊桑·西格爾（Ethan Siegal ）在博客平臺Medium上發表文章稱，理論上時間-空間是無限延伸的，但是理論並不切實際。
主要問題在於我們的宇宙才140億歲不到。由於宇宙年齡有限，各種粒子組合產生各種可能性的理論在實際進展中會受到限制，因此平行世界中“你”跑到迪拜去工作或者宣誓就職美國總統的概率也會下降。
西格爾還指出，蘊含超多“空間固有能量”的早期宇宙曾呈現指數級膨脹，但是經過一段時間後，膨脹速度明顯減慢了——大爆炸所形成的物質構成粒子不再繼續膨脹。西格爾認為，這意味著多元宇宙中的區域存在不同的膨脹率以及不同長短的膨脹期，從而導致出現與本宇宙相似的宇宙的概率會下降。
“即使不考慮以下兩個問題，即：基本常數、粒子與相互作用不一定存在無限多種可能的數值；平行宇宙理論中的各種解釋是否都可靠，比如多世界解釋對我們所處的現實世界的描述是否準確，”西格爾說：“實際情況是各種可能性一下子爆發，速度之快遠非指數級所能描繪，因此除非宇宙暴脹已經發生了無限長的時間，否則面對如此多的可能性，不可能會有和本宇宙一樣的平行宇宙存在。”
不過西格爾認為，平行宇宙數量上的缺陷不見得是一件壞事，恰恰相反，這說明我們有必要為自己在空間中的獨一無二性慶祝一番。他建議大家做適合自己的選擇，要“不留後悔”，畢竟能夠讓你美夢成真的平行宇宙並不見得存在。也就是說，
要讓美夢成真，你，是唯一的候選人。閱讀更多 銀河說 的文章
