多重宇宙，是科幻還是科學理論
原理 2016-08-19 17:33
每個人都可以提出自己的理論，簡單來說，一個理論就是用來解釋「事物如何運作的想法」。但是，如果想要這樣的一個理論成為科學的理論，那就必須做的更多了。特別是，在構建任何一個新的科學理論之前，都必須仔細了解現有科學的框架，比如最前沿或最廣為接受的理論，以及所有現有的數據。一個好的科學理論必須達到以下三個條件：
它必須能夠複製現有理論所有的成功預言；
它需要有新的認識，能夠解釋最新的實驗結果，也就是舊理論無法解釋的結果；
更重要的是，一個好的科學理論應該提出前所未有的預言，而且預言必須能夠被實驗證明。
在所有領域，科學都是這麼運作發展起來的，從「簡單」的物理，到「複雜」的生物。
（a）地心說；（b）日心說
從科學史上我們可以看到，地心說被開普勒的日心說和橢圓軌道取代，開普勒的發現奠定了之後牛頓的萬有引力。萬有引力理論不僅僅解釋了行星的軌道和運動，而且還解釋了木星的衛星、金星的相和火星的偏心軌道，以及預言了周期性來回彗星的存在。
廣義相對論於1915年發表，1919年愛丁頓帶領的團隊通過日食觀測星光經過太陽發生偏折驗證了廣義相對論。
但是，幾百年後，牛頓引力在預言水星的進動時也遭遇失敗。直到愛因斯坦提出了廣義相對論。廣義相對論不僅重新複製了牛頓引力的所有成功預言，也解釋了水星軌道異常，同時預言了像星光會在引力場下被偏折可驗證的預言。短短的幾年，廣義相對論就被證明了，至此科學經歷了一場新的革命，科學家開啟了新的方式看待我們的宇宙。
同樣的例子也在生物學上發生。達爾文提出的進化論被後來的基因學取代，而基因學進一步的被DNA的發現所取代。
那麼，回到我們的主題，什麼是多重宇宙？多重宇宙是從哪裡來的？想要了解多重宇宙，我們需要先從我們生活的宇宙中開始說起。我們生活的宇宙是指可觀測宇宙——也就是我們所能看見，測量，相互作用的萬物總和。
可觀測宇宙的大小。
當夜幕降臨時，無論我們抬頭向任何方向望去，我們總能看見滿天的恆星和星系，它們在一個巨大的宇宙網中簇擁在一起。當我們看的越遠時，也就意味著我們可以看到宇宙年輕時的樣貌——我們其實是往時間的反方向在觀測我們的宇宙。
越遠的星系就代表著它們越年輕，因此它們並沒有經歷太多的演化。這些星系包含的恆星只擁有少量的重元素；它們在尺度上也顯得更小，因為並沒有很多的星系發生合并；它們更多的是螺旋形狀，只有較少的是橢圓星系，因為大多數橢圓星系是合并而來的，而這需要時間。如果我們看的更遠，我們會發現宇宙中最早誕生的恆星，在這之前，便是宇宙大爆炸的餘輝——微波背景輻射。
宇宙的歷史。
宇宙大爆炸本身並不是空間和時間的開始，而是可觀測宇宙的開始。在這之前，有一個稱為暴漲的時期，空間在這個時期呈指數式膨脹。
暴漲理論便是一個代替了之前理論的一個例子：
它成功的解釋了大爆炸所能解釋的一切現象，並包含了所有的現代宇宙學；
並且解釋一些大爆炸本身不能解決的問題，包括為什麼宇宙到處都擁有相同的溫度，為什麼空間趨於平坦，以及磁單極子的問題等等；
更重要的是，它有六個全新的、並且可驗證的預言，其中五個已經得到了驗證。
但是，暴漲理論還有一個預言我們並不確定我們最終是否能夠解釋，那就是：多重宇宙。
多重宇宙。
我們知道，暴漲是通過空間極速的膨脹運作的。到目前為止，這個理論都運作的非常好，它很好的解釋了我們今天所看到的宇宙。當暴漲時期結束時，熱大爆炸開始了，宇宙充滿了物質和輻射。但是，這正是奇怪的地方。
通過可行的機制，暴漲會維持足夠時間以產生我們今天所看到的宇宙。但是，暴漲不只發生一次，而是不斷的在發生。在某些區域，暴漲並沒有終止，這就是所謂的「永恆暴漲」。
藍色代表暴漲還未結束；紅色的X代表暴漲結束，我們的宇宙就是其中之一。
根據量子力學，暴漲可以在任何時間，任何區域都有機會終止。但是它也有概率在任何時間和任何區域不終止。當暴漲終止時，宇宙就進入熱大爆炸，就像我們今天所看到的宇宙。因此，在其它區域還存在著還在暴漲的宇宙，那些宇宙可能比我們現在所處的宇宙大的多。
關於其它的宇宙，我們並不知道：
它們是否服從跟我們一樣的物理定律，其中包含的粒子和基本常熟是否也跟我們相同？
它們的是否擁有相同的密度以及相似的演化歷史？
不同宇宙之間，是否以量子力學的某種方式糾纏在一起？
這些問題的答案可以是「不是」或「是」；根據保守的假設，上面三個問題的答案分別是「是」、「是」和「不是」。但這就讓我們開始思索：這是否是一個科學理論？
可以這麼說，多重宇宙本身並不是一個科學理論。它是今天我們所能理解的物理定律的一個自然理論結果。它或許是這些定理不可避免的結果。但是，就像弦理論，它有一個巨大的問題：它並沒有預言任何我們已經觀測到的東西，而且沒有它我們也照樣能描述我們的宇宙，它也沒有任何新的預言我們可以去驗證或尋找。
宇宙萬物是否由弦組成？
多重宇宙並不是解釋我們自身所處宇宙所必須的。它並沒有解決任何當前我們遇到的真正難題。最糟糕的也就是我們說一個好的科學理論需要具備的第三個條件，他沒有預言新的東西。
如果我們現有的宇宙觀和它的歷史演化都是對的，那麼多重宇宙很可能是真的。除了我們觀測到的宇宙，其實還存在很多其他的宇宙，那些其它的宇宙會經歷自己的大爆炸時期，而且不會跟我們所處的宇宙相互作用。
總結來說，多重宇宙是一個相當有趣的理論，看起來也是物理定律的一個不可避免的結果。但是，除非我們能夠科學的證明，我們才能說它是科學的。但更可能的是，我們永遠也驗證不了它。它是一個合乎情理的理論猜想，但不是科學理論。
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