? 平行宇宙Multiverse、ralleluniverses，或者叫多重宇宙论，指的是一种在物理学里尚未被证实的理论，根据这种理论，在我们的宇宙之外，很可能还存在着其他的宇宙，而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应，这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同，也可能不同
平行宇宙
平行宇宙经常被用以说明：一个事件不同的过程或一个不同的决定的后续展是存在于不同的平行宇宙中的；这个理论也常被用于解释其他的一些诡论，像关于时间旅行的一些诡论，像「一颗球落入时光隧道，回到了过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道」，解决此诡论除了假设时间旅行是不可能的以外，另外也可以以平行宇宙做解释，根据平行宇宙理论的解释：这颗球撞上自己和没有撞上自己是两个不同的平行宇宙，如此云云等
在近代这个理论已经激起了大量科学、哲学和神学的问题，而科幻小说亦喜欢将平行宇宙的概念用于其中
物理学里的平行宇宙
平行宇宙的分类
在2003年的科学人杂志里，有一篇由美国宇宙学家MaxTegmark写的关于平行宇宙的专文，在文中他将平行宇宙分成四类：
第一类：这类的宇宙和我们宇宙的物理常数相同，但是粒子的排列法不同，同时这类的宇宙也可视为存在于已知的宇宙(可观测宇宙)之外的地方
第二类：这类的宇宙的物理定律大致和我们宇宙相同，但是基本物理常数不同
第三类：根据量子理论，一件事件生之后可以产生不同的后果，而所有可能的后果都会形成一个宇宙，而此类宇宙可归属于第一类或第二类的平行宇宙，因为这类宇宙所遵守的基本物理定律依然和我们所认知的宇宙相同(以上「一颗球落入时光隧道，回到了过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道」诡论的平行宇宙解决办法属于此种)
第四类：这类的宇宙最基础的物理定律不同于我们宇宙，而基本上到第四类为止，就可以解释所有可能存在(也就是可想象得到的)的宇宙，一般而言这些宇宙的物理定律可以用M理论构造出来
平行宇宙简介
是否有另一个你正在阅读和本文完全一样的一篇文章？那个家伙并非你自己，却生活在一个有着云雾缭绕的高山、一望无际的原野、喧嚣嘈杂的城市，和其它7颗行星一同围绕一颗恒星旋转，并且也叫做“地球”的行星上？他她一生的经历和你每秒钟都相同然而也许她此刻正准备放下这篇文章而你却打算看下去
这种“分身”的想法听起来奇怪而又难以置信，但似乎我们不得不接受它，因为它已为各种天文观测的结果所支持如今最流行同时也最简单的宇宙模型指出，离我们大约10^(10^28)米外之处存在一个和我们的银河一模一样的星系，而那其中正有个一模一样的你虽然这距离大得乎人们的想象，却毫不影响你的“分身”存在的真实Xing该想法最初起源于很简单的“自然可能Xing”而非现代物理所假设：宇宙在尺寸上无限大或者至少足够大，并且象天文观测指出的那样－－均匀的分布着物质既然如此，按照统计学规律便可以断定，所有的事件无论多么相似或者相同都会生无数次：会有无数个孕育人类的星球，它们之中会有和你一模一样的人－－一模一样的长相、名字、记忆甚至和你一模一样的动作、选择－－这样的人还不止一个，确切的说，是无穷多个
最的宇宙学观测表明，平行宇宙的概念并非一种比喻空间似乎是无限的如果真是这样，一切可能会生的事情必然会生，不管这些事有多荒唐在比我们天文观测能企及范围远得多的地方，有和我们一模一样的宇宙天文学家甚至计算出它们距地球的平均距离
你很可能永远见不到你的“影子”们你能观测到的最远距离也就是自大爆炸以来光所行进的最远距离：大约140亿光年，即4X10^26米－－定义了我们可观测视界的大小，或者简单地说，宇宙的大小，又叫做哈勃体积同样的，另一个你所在的宇宙也是个同样大小的球体以上便是对“平行宇宙”最直观的解释每个宇宙都是大的“多重宇宙”的一小部分
圣经中所罗门的言论:
《传道》1：9已有的事，后必再有已行的事，后必再行日光之下并无事
《传道》1：10岂有一件事人能指着说，这是的那知，在我们以前的世代，早已有了
《传道》1：11已过的世代，无人记念，将来的世代，后来的人也不记念
《传道》3：14我知道神一切所作的，都必永存，无所增添，无所减少神这样行，是要人在他面前存敬畏的心
《传道》3：15现今的事早先就有了将来的事早已也有了并且神使已过的事重再来或作并且神再寻回已过的事
《传道》9：16我就说，智慧胜过勇力然而那贫穷人的智慧，被人藐视，他的话也无人听从
希腊神话传说中的类似言论
天空中的大部分行星在2500万年后,都会回到自己初始的轨道,宇宙是公正的,它给所有人的机会都是一样的－－－－2500万年!2500万年后,我们将再次经历我们现在所经历的一切,遇见我们所遇见的人......
[编辑本段]
平行宇宙层次
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现在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Cha着块牌子，上“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？》byJean－PierreLuminet,GlennD.StarkmanandJeffreyR.eeks；ScientificAmerican,April1999】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，陷入死寂但是近期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MAP卫星最近测量了微波背景辐射的波动(左图)最强烈的振幅过了0.5开，暗示着空间非常之大，甚至可能无穷(中图)另外，MAP和2dF星系红移探测器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Xing，每种可能Xing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100，000可能Xing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)个可能的状态现在只需要一个能装下2^(10^118)个哈勃空间的盒子便用光所有可能Xing如果盒子大些－－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Xing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Xing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Xing
第二层次：膨胀后留下的气
如果第一层多重宇宙的概念不太好消化，那么试着想象下一个拥有无穷组第一层多重宇宙的结构：组与组之间相互独立，甚至有着互不相同的时空维度和物理常量这些组构成了第二层多重宇宙－－被称为“无序的持续膨胀”的现代理论预言了它们
“膨胀”作为大爆炸理论的必然延伸，与该理论的许多其他推论联系紧密比如我们的宇宙为何如此之大而又如此的规整，光滑和平坦？答案是“空间经历了一个快的拉伸过程”，它不仅能解释上面的问题，还能阐释宇宙的许多其他属Xing【见《膨胀的宇宙》byAlanH.GuthandulJ.Steinhard；ScientificAmerican,May1984；《自我繁殖的膨胀宇宙》byAndreiLinde,November1994】“膨胀”理论不仅为基本粒子的许多理论所语言，而且被许多观测证实“无序的持续”指的是在最大尺度上的行为作为一个整体的空间正在被拉伸并将永远持续下去然而某些特定区域却停止拉神，由此产生了独立的“气”，好像膨胀的烤面包内部的气一样这种气有无数个它们每个都是第一层多重宇宙：在尺寸上无限而且充满因能量场涨落而析出的物质
对地球来说，另一个气在无限遥远之外，远到即使你以光前进也永远无法到达因为地球和“另一个气”之间的那片空间拉伸的度远比你行进的度快如果另一个气中存在另一个你，即便你的后代也永远别想观察到他基于同样的原因，即空间在加扩张，观察结果令人沮丧的指出：即便是第一层多重空间中的另一个自己也将看不到了
第二层多重宇宙与第一层的区别非常之大各个气之间不仅初始条件不同，在表观面貌上也有天壤之别当今物理学主流观点认为诸如时空的维度、基本粒子的特Xing还有许许多多所谓的物理常量并非基本物理规律的一部分，而仅是一种被称作“对称Xing破坏”过程的结果而已举例言之，理论物理学家认为我们的宇宙曾一度由9个相互平等的维度组成在宇宙早期历史中，只有其中3个维度参与空间拉神，形成我们现在观察到的三维宇宙其余6个维度现在观察不到了，因为它们被卷曲在非常微小的尺度中，而且所有的物质都分布在这三个充分拉伸过的维度“表面”上对9维来说，三维就是一个面而已，或者叫一层“膜”
我们生活在3+1维时空之中，对此我们并不特别意外当描述自然的偏微分方程是椭圆或者双曲线方程时，也就是空间或者时间其中之一是0维或同时多维，对观测者来说，宇宙不可能预测(紫色和绿色部分)其余情况下(双曲线方程)，若n3，原子无法稳定存在，n3，复杂度太低以至于无法产生自我意识的观测者(没有引力，拓扑结构也成问题)
由此，我们称空间的对称Xing被破坏了量子波的不确定Xing会导致不同的气在膨胀过程中以不同的方式破坏平衡而结果将会千奇百怪其中一些可能伸展成4维空间；另一些可能只形成两代夸克而不是我们熟知的三代；还有些它们的宇宙基本物理常数可能比我们的宇宙大
产生第二层多重宇宙的另一条路是经历宇宙从创生到毁灭的完整周期科学史上，该理论由一位叫RichardC的物理学家于二十世纪30年代提出，最近普林斯顿大学的ulJ.Steinhardt和剑桥大学的NeilTurok两位科学家对此作了详尽阐述Steinhardt和Turok提出了一个“次级三维膜”的模型，它与我们的空间相当接近，只是在高维度上有一些平移【see‘BeenThere,DoneThat,‘byGeorgeMusser；NewsScan,ScientificAmerican,March2002】该平行宇宙并非真正意义上的独立宇宙，但宇宙作为一个整体－－过去、现在和未来－－却形成了多重宇宙，并且可以证明它包含的多样Xing恰似无序膨胀宇宙所包含的此外，沃特卢的物理学家LeeSmolin还提出了另一种与第二层多重宇宙有着相似多样Xing的理论，该理论中宇宙通过黑洞创生和变异而非通过膜物理学
尽管我们没法与其他第二层多重宇宙之中的事物相互作用，宇宙学家仍能间接地指出它们的存在因为他们的存在可以用来很好地解释我们宇宙的偶然Xing做一个类比：设想你走进一座旅馆，现了一个房间门牌号码是1967，正是你出生那年多么巧合呀，在那瞬间你惊叹到不过你随即反应过来，这完全不算什么巧合整个旅馆有成百上千的房间，其中有一个和你生日相同很正常然而你若看见的是另一个与你毫无干系的数字，便不会引上面的思考这说明什么问题呢？即便对旅馆一无所知，你也可以用上面的方法来解释很多偶然现象
让我们举个切题的例子：考察太阳的质量太阳的质量决定它的光度即辐射的总量通过基本物理运算我们可知只有当太阳的质量在1.6X10^30～2.4X10^30千克这么个狭窄范围内，地球才可能适合生命居住否则地球将比金星还热，或者比火星还冷而太阳的质量正好是2.0X10^30千克乍看之下，太阳质量是种惊人的幸运与巧合绝大多数恒星的质量随机分布于10^29～10^32千克的巨大范围内，因此若太阳出生时也随机决定质量的话，落在合适范围的机会将微乎其微然而有了旅馆的经验，我们便明白这种表面的偶然实为大系统中在这个例子里是许多太阳系的必然选择结果因为我们在这里，所以太阳的质量不得不如此这种与观测者密切相关的选择称为“人择原理”虽然可想而知它引过多么大的争论，物理学家们还是广泛接收了这一事实：验证基础理论的时候无法忽略这种选择效应
适用于旅馆房间的原理同样适用于平行宇宙有趣的是：我们的宇宙在对称Xing被打破的时候，所有的至少绝大部分属Xing都被“调整”得恰到好处，如果对这些属Xing作哪怕极其微小的改变，整个宇宙就会面目全非－－没有任何生物可以存在于其中如果质子的质量增加0.2%，它们立即衰变成中子，原子也就无法稳定的存在如果电磁力减小4%，便不会有氢，也就不会有恒星如果弱相互作用再弱一些，氢同样无法形成；相反如果它们强些，那些星将无法向星际散播重元素离子如果宇宙的常数大一些，它将在形成星系之前就把自己炸得四分五裂
虽然“宇宙到底被调节得多好”尚无定论，但上面举的每一个例子都暗示着存在许许多多包含每一种可能的调节状态的平行宇宙【see‘ExploringOurUniverseandOthers,‘byMartinRees；ScientificAmerican,December1999】第二层多重宇宙预示着物理学家们不可能测定那些常数的理论值他们只能计算出期望值的概率分布，在选择效应纳入考虑之后
第三层次：量子平行世界
第一层和第二层多重宇宙预示的平行世界相隔如此之遥远，出了天文学家企及的范围但下一层多重宇宙却就在你我身边它直接源于著名的、备受争议的量子力学解释－－任何随机量子过程都导致宇宙分裂成多个，每种可能Xing一个
量子平行宇宙当你掷骰子，它看起会随机得到一个特定的结果然而量子力学指出，那一瞬间你实际上掷出了每一个状态，骰子在不同的宇宙中停在不同的点数其中一个宇宙里，你掷出了1，另一个宇宙里你掷出了2……然而我们仅能看到全部真实的一小部分－－其中一个宇宙
20世纪早些年，量子力学理论在解释原子层面现象方面的成功掀起了物理学革命在原子领域下，物质运动不再遵守经典的牛顿力学规律在量子理论解释它们取得瞩目成功的同时却引了爆炸Xing激烈的争论它到底意味着什么？量子理论指出宇宙并不像经典理论描述的那样，决定宇宙状态的是所有粒子的位置和度，而是一种叫作波函数的数学对象根据薛定鄂方程，该状态按照数学家称之为“统一Xing”的方式随时间演化，意味着波函数在一个被称为“希尔伯特空间”的无穷维度空间中演化尽管多数时候量子力学被描述成随机和不确定，波函数本身的演化方式却是完全确定，没有丝毫随机Xing可言的
关键问题是如何将波函数与我们观测到的东西联系起来许多合理的波函数都导致看似荒谬不合逻辑的状态，比如那只在所谓的量子叠加下同时处于死和活两种状态的猫为了解释这种怪异情形，在20实际20年代，物理学家们做了一种假设：当有人试图观察时，波函数立即“坍塌”成经典理论中的某种确定状态这个附加假设能够解决观测现的问题，然而却把原本优雅和谐统一的理论变得七拼八凑，失去统一Xing随机Xing的本质通常归咎于量子力学本身就是这些不顺眼假设的结果
许多年过去了，物理学家们逐渐抛弃了这种假设，转而开始接受普林斯顿大学毕业生HughEverett在1957年提出的一种观点他指出“波函数坍塌”的假设完全是多余的纯粹的量子理论实际上并不产生任何矛盾它预示着这样一种情形：一个现实状态会逐渐分裂成许多重叠的现实状态，观测者在分裂过程中的主观体验仅仅是经历完成了一个可能Xing恰好等于以前“波函数坍塌假设结果”的轻微的随机事件这种重叠的传统世界就是第三层多重宇宙
四十多年来，物理界为是否接受Everett的平行世界犹豫不决，数度反复但如果我们将之区分成不同视点分别来看待，就会容易理解研究它数学方程的物理学家们站在外部的视点，好像飞在空中的鸟审视地面；而生活在方程所描述世界里的观测者则站在内部的视点，就好比被鸟俯瞰的一只青蛙
在鸟看来，整个第三层多重宇宙非常简单只用一个平滑演化的、确定的波函数就能就能描绘它而不引任何分裂或平行被这个演化的波函数描绘的抽象量子世界内部却包含了大量平行的经典世界它们一刻不停的分裂、合并，如同经典理论无法描述的一堆量子现象在青蛙看来，观察者感知的只有全部真相的一小部分它们能观测到自己所在那个第一层宇宙，但是一种模仿波函数坍塌效果而又保留统一Xing、被称为“去相干”的作用却阻碍他们观测到与之平行的其他宇宙
每当观测者被问及一个问题、做一个决定或是回答一个问题，他大脑里的量子作用就导致复合的结果，诸如“继续读这篇文章”和“放弃阅读本文”在鸟看来，“作出决定”这个行为导致该人分裂成两个，一个继续读文章而另一个做别的去了而在青蛙看来，该人的两个分身都没有意识到彼此的存在，它们对刚才分裂的感知仅仅是经历了个轻微的随机事件他们只知道“自己”做了什么决定，而不知道同时还有一个“他”做了不同的决定
尽管听起来很奇怪，这种事情同样生在前面讲过的第一层多重宇宙中显然，你刚作出了“继续阅读本文”的决定，然而在很远很远的另一个银河系中的另一个你在读过第一段之后就放下了杂志第一层宇宙和第三层宇宙唯一的区别就是“另一个你”身处何处第一层宇宙中，他位于距你很远之处－－通常维度空间概念上的“远”第三层宇宙中，你的分身住在另一个量子分支中，被一个维度无限的希尔伯特空间分隔开来
第三层多重宇宙的存在基于一个至关重要的假设：波函数随时间演化的统一所幸迄今为止的实验都不曾与统一Xing假设背离在过去几十年里我们在各种大的系统中证实了统一Xing的存在：包括碳－60布基球和长达数公里的光纤中理论反面，统一Xing也被“去相干”作用的现所支持【see‘100YearsofQuantumMysteries,‘byMaxTegmarkandJohnArchibaldheeler；ScientificAmerican,February2001】只有一些量子引力方面的理论物理学家对统一Xing提出置疑，其中一个观点是蒸中的黑洞有可能破坏统一Xing，应该是个非统一Xing过程但最近一项被叫做“AdS/CFT一致”的弦理论方面的研究成果暗示：量子引力领域也具有统一Xing，黑洞并不抹消信息，而是把它们传送到了别处
如果物理学是统一的，那么大爆炸早期量子波动是如何运作的那幅标准图画将不得不改写它们并非随机产生某个初始条件，而是产生重叠在一起的所有可能的初始条件，同时存在然后，“去相干”作用保证它们在各自的量子分支里像传统理论那样演化下去这就是关键之处：一个哈勃体积内不同量子分支即第三层多重宇宙演化出的分布结果与不同哈勃体积内同一个量子分支即第一层多重宇宙演化出的分布结果是毫无区别的量子波动的该Xing质在统计力学中被称为“遍历Xing”
同样的原理也可以适用在第二层多重宇宙破坏对称Xing的过程并不只产生一个独一无二的结果，而是所有可能结果的叠加这些结果之后按自己的方向展因此如果在第三层多重宇宙的量子分支中物理常数、时空维度等各不相同的话，那些第二层平行宇宙同样也将各不相同
换句话说，第三层多重宇宙并没有在第一层和第二层上增加任何东西，只是它们加难以区分的复制品罢了－－同样的老故事在不同量子分支的平行宇宙间一遍遍上演对Everett理论一度激烈的怀疑便在大家现它和其他争议较少的理论实质相同之后销声匿迹了
毫无疑问，这种联系是相当深层次的，物理学家们的研究也才处于刚刚起步阶段例如，考察那个长久以来的问题：随着时间流逝，宇宙的数目会以指数方式暴涨吗？答案是令人惊讶的“不”在鸟看来，全部世界就是由单个波函数描述的东西；在青蛙看来，宇宙个数不会过特定时刻所有可区别状态的总数－－也即是包含不同状态的哈勃体积的总数诸如行星运动到位置、和某人结婚或是别的什么，这些都是状态在10^8开温度以下，这些量子状态的总数大约是10^(10^118)个，即最多这么多个平行宇宙这是个庞大的数目，却很有限
从青蛙的视点看，波函数的演化相当于从这10^(10^118)个宇宙中的一个跳到另一个现在你正处在宇宙A－－此时此刻你正在读这句话的宇宙里现在你跳到宇宙B－－你正在阅读另一句话那个宇宙里宇宙B存在一个与宇宙A一摸一样的观测者，仅多了几秒中额外记忆全部可能状态存在于每一个瞬间因此“时间流逝”很可能就是这些状态之间的转换过程－－最初在GregEgan在1994所著的科幻小说[PermutationCity]中提出的想法，而后被牛津大学的物理学家DavidDeutsch和自由物理学家JulianBarbour等人展开来
第四层次：其他数学界构
虽然在第一、第二和第三层多重宇宙中初始条件、物理常数可能各不相同，但支配自然的基础法则是相同的为何不让这些基础法则也多样化？来个只遵守经典物理定律，让量子效应见鬼去的宇宙如何？想象一个时间像计算机一样一段一段离散地流逝，而非现在那样连续地流逝？再想象一个简单的空心十二面体宇宙？在第四层多重宇宙里，所有这些形态都存在
平行宇宙的终极分类，第四层包含了所有可能的宇宙宇宙之间的差异不仅在表现物理位置、属Xing或者量子状态，还可能是基本物理规律它们在理论上几乎就是不能被观测的，我们能做的只有抽象思考该模型解决了物理学中的很多基础问题
为什么说上述的多重宇宙并非无稽之谈？理由之一就是抽象推理和实际观测结果间存在着密不可分的联系数学方程式，或者一般地，数字、矢量、几何图形等数学结构能以难以置信的逼真程度描述我们的宇宙1959年的一次著名讲座上，物理学家EugeneP.igner阐述了“为何数学对自然科学的帮助大得神乎其神？”反言之，数学对它们自然科学有着可怕的真实感数学结构能成为基于客观事实的主要标准：不管谁学到的都是完全一样的东西如果一个数学定理成立的话，不管一个人，一台计算机还是一只高智力的海豚都同样认为它成立即便外星文明也会现和我们一摸一样的数学界构从而，数学家们向来认为是他们“现”了某种数学结构，而不是“明”了它
关于如何理解数学与物理之间的关系，有两个长存已久并且完全对立的模型两种分歧的形成要追溯到柏拉图和亚里斯多德“亚里斯多德”模型认为，物理现实才是世界的本源，而数学工具仅仅是一种有用的、对物理现实的近似“柏拉图”模型认为，纯粹的数学结构才是真正的“真实”，所有的观测者都只能对之作不完美的感知换句话说，两种模型的根本分歧是：哪一个才是基础，物理还是数学？或者说站在青蛙视点的观测者，还是站在鸟视点的物理规律？“亚里斯多德”模型倾向于前者，“柏拉图”模型倾向于后者
在我们很小很小，甚至尚未听说过数学这个词以前，我们都先天接受“亚里斯多德”模型而“柏拉图”模型则来自于后天体验现代理论物理学家倾向于柏拉图派，他们怀疑为何数学能如此完美的描述宇宙乃是因为宇宙生来就是数学Xing的这样，所有的物理都归结于一个根本的数学问题：一个拥有无穷知识与资源的数学家理论上能从鸟视点计算出青蛙的视点－－也就是说，为任何一个有自我意识的观测者计算出他所观测的宇宙有些什么东西、它将明何种语言来向它的同类描述它看到的一切
宇宙的数学结构是抽象、永恒的实体，独立于时空之外如果把历史比作一段录像，数学结构不是其中一桢画面，而是整个录像带试设想一个由四处运动的点状粒子构成的三维世界在四维时空－－也就是鸟的视点－－看来，世界类似一锅缠绕纠结的意大利面条如果青蛙观测到一个总是拥有恒定率，方向的粒子，那么鸟就直接看到它的整个生命周期－－一根长长的、直直的面条如果青蛙看到两个相互围绕旋转的粒子，鸟就看到两根以双螺旋结构缠在一起的面条对青蛙来说，整个世界以牛顿运动定律和引力定律为规则运作；而对鸟来说，世界被描绘成“意大利面条几何学”－－一种数学结构青蛙本人也仅是面条－－一大堆复杂到构成它们的粒子能存储和处理信息的面条我们的宇宙要比上述例子复杂的多，科学家们还没有找到－－如果有的话－－那个能正确描述它的数学结构
“柏拉图”派模型带来了一个的问题，为何我们的宇宙是现在这个样子对“亚里斯多德”派来说，这个问题是没有意义的：因为宇宙的物理本源就是我们观测到的样子但“柏拉图”派不仅无法回避它，反而会困惑为什么它不能是别的样子如果宇宙天生是数学Xing的，为什么它仅仅基于“那一个”数学结构？要知道数学结构是多种多样的似乎在真实的核心地带有某种最基本的不公平存在
作为解决该难题的一条路径，我认为数学结构有着完全的对称Xing：基于任何数学结构的宇宙都确实存在每一个数学结构都有与之相关的平行宇宙构成这个宇宙的基础并不在该宇宙内而是游离于时间和空间之外大部分平行宇宙内很可能不存在观测者这种假说可以看成是本质上的柏拉图主义，它断言柏拉图领域提及的数学结构或是圣荷西州立大学的数学家RudyRucker所谓的“精神领域(mindscape)”都存在对应的物理真实它也类似于剑桥大学的宇宙学家JohnD.Barrow提到的“天空中的π”，或是哈佛大学的哲学家RobertNozick提出的“多产Xing原理”，或是普林斯顿的哲学家DavidK.Lewis所谓的“形式现实主义”第四层终于宣告了多重宇宙在层次上的终结，因为任何自相容的物理理论都能表达成某种数学结构
第四层多重宇宙的假设作出了可验证的预言在第二个层次上，它包含了全体可能全体数学结构和选择效应数学家们还在继续为这些数学结构分门别类，而他们最终应该现，用来描绘我们世界的那个数学结构将会是所有符合我们观测结果的结构中最简单那个类似地，我们将来的观测结果将会是那些最简单的、与过去观测结相一致的东西；而过去的观测结果也应该是最简单的、与我们存在相符合的那些
想要定量化这种“简单”是个严峻的考验，与之相关的研究才刚刚起步但最具震撼Xing和令人鼓舞的是，对称和恒定的数学结构力图表现出的简明与整洁也正是我们宇宙所展现的数学结构趋向于越简单越好，那些复杂的附加公理无疑破坏了简洁
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