人......与所有已知和不可知的现实之间存在着千丝万缕的联系......从海上磷光点点的浮游生物到飞旋的星系，直至膨胀着的宇宙，一切都被时间的弹性之弦绑在一起。立足海隅，放眼星际，再回眸海隅，这是明智的做法。
——《科尔茨海航星记》
△ 我们只是其中之一吗？（图片来源：https://pixabay.com/en/globe-earth-country-continents-73397/）
如果你有无数个分身，有的留着非常时髦的发型，有的生活在纳粹统治的世界，有的则居住在恐龙肆虐的时代......但他们都不在这里。不在这个宇宙，而是在多重宇宙。在多重宇宙中存在着所有可能的世界，并且有无限个版本的你。
在过去，这样的情景似乎只出现在科幻小说中。而现在，多重宇宙却是一些最受推崇的理论所预言的，比如量子力学中的“多世界诠释”和宇宙暴胀理论中的永恒暴胀。
△ 在永恒暴胀理论中，暴胀永远不会停止。图中红色X的记号代表暴胀停止的区域，比如我们的宇宙。绿色则代表暴胀继续的区域，会一直无限持续下去。（图片来源：E.Siegel）
在 Edge.org 的2017年度问题（即哪些科学术语或概念应该让更多的人知道？）中，天文学家 Martin Rees（世界上最知名的天文学家之一） 就推荐了多重宇宙。有许多科学家都相信多重宇宙，但问题是多重宇宙真的算的上是一个科学理论吗？当然，并不是所有的科学家都接受这个想法，比如理论物理学家Peter Woit不久前就在他的博客中就对越来越多人相信多重宇宙是一个科学理论感到反感，他把它称之为“假物理”。
为了探讨多重宇宙是否是一个科学理论，我们首先得了解为什么有许多科学家相信多重宇宙。
为了回答这个问题，我们不可避免的需要思考一个最基本的问题：为什么我们会存在？
毕竟，当你思考这个问题的时候，我们的存在需要一些非常奇怪的巧合。它要求非常特定的物理定理。例如，它要求引力的运作方式正好能够使恒星诞生，并使行星围绕着它们旋转；它要求核物理使恒星能够燃烧；甚至更基本的，它要求电磁学和量子力学就是它们现在这样的，才能够产生原子、分子以及我们。
这听起来似乎有一点奇怪，难道我们不可以稍微改变一点点物理定律，而使宇宙看起来和现在的差不多？
事实上，微小的改变会导致意想不到的结果。有许多这样的例子，这里我只挑选一个例子来详细说明。
△ 中子（绿色）的质量比质子（粉色）稍微大一点点。（图片来源：Fermilab）
这个例子跟质子和中子的质量有关。中子只比质子重那么一点点，准确的说是0.1%。现在，假设我们稍微改变质子的重量，使它比中子更重。你可能会认为这么一丁点改变无伤大雅，宇宙可能只会有一点变化。
但事实上，这微小的改变，会导致惊人的结果。
△ 38万年后，氢原子核和氦原子核最终会形成原子。（图片来源：Fermilab）
要理解改变的后果，我们得先知道三件简单的事实：
当宇宙还很年轻的时候，只有氢原子核和氦原子核遍布整个宇宙。氢原子包含了一个质子，氦原子则包含了两个质子和两个中子。它们在宇宙大爆炸后的3分钟内被创造出来。
虽然原子核在3分钟内产生，但产生原子却需要更久的时间，这大约发生在宇宙诞生的38万年后。裸露的质子最终会成为氢原子，并存在非常久的时间。
一个孤立的中子会在大约15分钟内衰变成质子和其它粒子，但质子的寿命却似乎是无限长的。之所以是中子衰变成质子，而不是反过程，是因为中子比质子重。
△ 中子（n）会衰变成质子（p）和其它粒子。（图片来源：Fermilab）
而如果我们把质子和中子的质量互换会发生什么？
质子就会在约15分钟衰变成中子和其它粒子。因此，本来预期在宇宙诞生的38万年后质子会和电子结合成氢气，结果是质子全部衰变了。也就是说，不会有氢气的产生。
其结果是，引力仍然会吸引中子将它们聚在一起，但恒星再也不会像现在一样燃烧。没有氢，化学也肯定是非常的不同。只是简单的将质子和中子的质量对调，整个宇宙就会截然不同。当然，人类也就不会存在。
这仅仅是一个例子显示了微小的改变就可以导致巨大的变化。
科学家称之为“微调”问题（fine tuning problem），也就是说，那些已知的物理参数，如果它们的值不是精确地是它们现在这个值，那我们就不会存在。例如，在Martin Rees的著作《六个数》中所探讨的六个至关重要的基本常数，如果那六个常数的值有一丁点的改变，那宇宙就不是现在这个样子的。
这个事实似乎告诉我们，宇宙之所以存在似乎像是被精心安排的。有一些人认为微调问题暗示了存在着一位仁慈的造物主。
但其实，有一个非常简单的答案被称作人择原理（anthropic principle）。它说的是宇宙必须是这样的，因为我们的存在，并在思考它。如果宇宙完全不同，就不会有人存在，也不会有人思考它。
它意味着因为我们知道我们的确存在，宇宙就必须是它现在这样子的。这似乎并不是一个很有帮助的答案，它可以归结为“我之所以存在是因为我存在”。
这并不能使人满意，科学家必须做的更好。
这个时候，多重宇宙就登场了。或许不止只有一个宇宙存在，或许存在着有无数个宇宙。
△ 在不同的宇宙中，有不同的参数。（图片来源：Fermilab）
在数不清的宇宙中，有无数个可选择的参数。在一些宇宙中，中子的质量比质子的大，而另一些质子则比较重，有一些则根本不存在中子，有一些可能根本没有引力等等。正如Martin Rees在他书中所阐述的观点，在无限个宇宙中，这些常数的值可以有无限种可能性，只有在“正确”组合的宇宙里，我们才得以出现。
所以当我们把多重宇宙的概念和人择原理结合，我们就有了微调问题的答案。
我们只是存在于其中一个宇宙。
现在，我们回到最初的问题：多重宇宙是一个科学理论吗？
我们要知道，一个好的科学理论必须达到以下三个条件：
它必须能够复制现有理论所有的成功预言；
它需要有新的认识，能够解释最新的实验结果，也就是旧理论无法解释的结果；
更重要的是，一个好的科学理论应该提出前所未有的预言，而且预言必须能够被实验证明。
历史上有许多很好的科学理论做到了以上三点，比如牛顿引力被广义相对论取代，进化论被基因学取代等。而多重宇宙，它或许是今天我们所能理解的物理定律的一个自然理论结果。但它并不是解释我们的宇宙所必须的，它没有解决任何当前我们遇到的真正难题。最重要的是，它没有做出任何能够被检验的新预言。
总结来说，多重宇宙是一个相当有趣的理论，看起来似乎也是物理定律的一个不可避免的结果。但是，除非我们能够科学的证明其它宇宙的存在，我们才能说它是科学理论。但更可能的是，我们永远也验证不了它。
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