1700917590
●物理实在：一切存在的事物。
1700917591
1700917592
●我们的宇宙：在物理实在中，本质上能被我们观测到的部分。
1700917593
1700917594
我们的宇宙
1700917595
1700917596
1700917597
是一个球形的空间区域，在它之中发出的光线经过大爆炸以来140亿年的时间后，能够到达我们。基本上像这样：
1700917598
1700917599
如果我们忽略掉下一章将讲到的复杂的量子效应，那此处对宇宙的定义也是等价的。在过去的几章里，我们把这个区域称为“我们的可观测宇宙”。它还有一些听起来更极客范儿的古怪名字，像是“我们的视界体积”（horizon volume）或“我们的粒子视界内的区域”（the region within our particle horizon），这些名字在天文学家中很流行。天文学家还喜欢谈论“哈勃体积”（Hubble volume），它的尺度也差不多大，代表着星系退行速度小于光速的区域。
1700917600
1700917601
由于可能存在其他宇宙，我认为，只是简单地把我们的宇宙简称为“宇宙”有点傲慢自大，所以我会尽量避免这么称呼。但是，这显然只是个人喜好问题，比如纽约人就习惯把纽约城简称为“the city”，而美国人和加拿大人则把仅有两国参加的棒球比赛称为“世界大赛”。
1700917602
1700917603
你也许会觉得这些定义很合理，但是请小心，有些人在使用它们时的意思并不一样，这可能会带来困惑。尤其是，有些人会使用我尽量回避的“宇宙”一词来代表一切存在的事物，在这种情况下，根据他们下的定义，就根本不可能存在平行宇宙了。
1700917604
1700917605
现在，我们已经定义了我们的宇宙，那么，它究竟有多大呢？正如我们之前所讨论的，我们的宇宙是一个球形的区域，地球位于这个球形的中心。靠近我们宇宙边界的物体发出的光线经过140亿年的旅途，才刚刚到达我们身边。现在，这些物体与我们之间的距离大约为5×1026米[11]。就目前所知，我们的宇宙包含着1011个星系、1023颗恒星、1080个质子和1089个光子（也就是光的粒子）。这些当然是相当大的数字，我们宇宙中的东西可真多呀。但是，在更遥远的空间里，是否还存在更多东西呢？正如我们之前提到的，暴胀理论的预言告诉我们，答案是肯定的。如果你的分身所栖居的宇宙真的存在，那也将是一个大小差不多的球形，球心正是他所在的“地球”。我们看不到那个宇宙，也不可能与之接触，因为光线和其他信息没有足够的时间到达我们。这就是最简单的（但绝不是唯一的）一种平行宇宙的例子。我把这种身处遥远区域、与我们宇宙的尺度相仿的宇宙称作“第一层平行宇宙”（Level Ⅰ parallel universe），所有的第一层平行宇宙组成了“第一层多重宇宙”（Level Ⅰ multiverse）。后文表5-2中定义了本书提到的所有多重宇宙的类型，以及它们之间的相互关系。
1700917606
1700917607
看到我们对宇宙的定义，有人可能会认为，“我们的可观测宇宙只是一个更庞大的多重宇宙中的一小部分”这种观点只会永远存在于形而上学的领域中。然而，判断一个理论是属于真实的物理学还是形而上学，并不是看它有多古怪，也不是看它包含的实体是否可见，而应当考察它是否可用实验来验证。随着科技的进步，实验物理学取得了长足的进展和突破，不断拓展着我们对物理世界的认知边界，许多曾经被认为难以置信、抽象至极（并且有悖直觉）的概念都经受住了检验，比如地球是圆的、电磁场、高速运行下时间会变慢、量子态叠加、空间弯曲和黑洞等。下面我们将看到一个越来越清晰的事实，那就是，以现代物理学为基础的理论其实都是可检验、可预测和可证伪的。多重宇宙也不例外。实际上，在本书接下来的部分里，我们即将探讨的平行宇宙多达4个层次。所以，对我来说，最有趣的问题不是多重宇宙是否真的存在（因为关于第一层多重宇宙的争议并不多），而是到底有几层。
1700917608
1700917609
平行宇宙中，遇见众多个人生
1700917610
1700917611
假设暴胀真的发生了，并让我们的空间变得无边无界。那么这样一来，第一层平行宇宙的数量也会变得无穷无尽。此外，无限的空间中会充满物质，与我们的宇宙类似，将逐渐形成原子、星系、恒星和行星（见图4-8）。这意味着，大部分第一层平行宇宙的历史都与我们的宇宙大体相似。不过，绝大多数细节都与我们迥异，因为它们的初始状态稍有不同。原因正如我们在第4章中所看到的那样，孕育宇宙中所有结构的起伏种子是由量子涨落所产生的，而从实际操作的角度出发，量子涨落是随机发生的。
1700917612
1700917613
我们对世界的物理描述通常分为两个部分：一切是如何开始的，以及它们是如何演变的。换句话说，就是初始状态和物理定律，后者决定了初始状态随时间的发展将如何演化。栖居于第一层平行宇宙中的观察者眼中的物理定律与我们是相同的，但是他们的初始条件与我们不同。比如，在初始状态中，粒子的位置可能会稍有不同，正是这一点差异最终决定了宇宙中将发生什么故事：哪些地方会变成星系，哪些地方会成为星系间的空虚之地，哪些恒星会拥有行星，哪些行星上会出现恐龙，哪些行星上的恐龙会因小行星撞击而灭绝，诸如此类。也就是说，平行宇宙之间由量子引发的差异随时间而放大，逐渐演化成了千差万别的宇宙历史。简而言之，第一层平行宇宙中的学生们在物理学课堂上学的东西是相同的，但历史课的内容却完全不同、百花齐放。
1700917614
1700917615
说了这么多，这些学生到底存不存在？感觉上，你们极不可能经历完全相同的人生，因为这需要太多太多巧合：地球必须形成，生命必须进化，恐龙必须灭绝，你的父母必须邂逅，你还必须读这本书，等等。然而，这些事情同时发生的可能性并不等于零，因为我们的宇宙中就发生了这样的事呀。如果你掷骰子的次数足够多，即使是最不可能发生的事，也一定会发生。由于暴胀创造出了无数个第一层平行宇宙，这就像让量子涨落掷了无数多次骰子，保证了你的分身存在于其中一个平行宇宙中的可能性为100%。实际上，你的分身并不止存在于一个平行宇宙中，而是无数多个平行宇宙，因为无穷大的一小部分还是无穷大。
1700917616
1700917617
更有甚者，无限的空间中不仅包含和你一模一样的人，它还包含许许多多和你大体相似但略有差别的版本。所以，如果你遇到最近的那个分身，你们很可能无法交流，因为他可能只会说你听不懂的外星语言，也拥有着和你截然不同的人生经历。但是，在这些讲鸟语的分身中，总会有一个讲英语或中文的，居住在一颗和地球几乎完全一样的行星上，经历着和你在各方面都几乎完全相同的人生。这个人的主观感受和你非常相似。尽管可能存在一些细微的差异，比如大脑中粒子的运动方式不同，但这太过微妙，根本无法察觉到。然而，也许正是这点毫厘之差，让他决定放下这本书，而你决定继续读下去，使得你们俩的人生开始走向不同的方向。
1700917618
1700917619
这引出了一个有趣的哲学观点，如果真的存在无数个和你拥有相同过去和记忆的“你”，这将扼杀掉传统的决定论观点，也就是说，即使你完全了解关于宇宙整个过去和未来的所有知识，你也不能预测自己的未来！你之所以无法预测，是因为你不知道在这么多分身中，哪一个才是“你”（他们都觉得自己是你）。由于你们的人生最终将走向不同的轨迹，所以你最多只能预测从今往后你可能会经历哪些可能性。
1700917620
1700917621
总的来说，在一个由暴胀创造出来的无限空间中，只要是遵循物理定律的事，就一定会发生，并且发生的次数为无穷大。这意味着，在有的平行宇宙中，你一辈子都不会拿到停车罚单，或者你的名字不一样，或者你赢了100万美元的彩票；甚至在有的平行宇宙中，德国赢了第二次世界大战，或者恐龙依然横行于地球上，或者地球从一开始就压根儿没有形成过。尽管不同平行宇宙的数量都是无穷多，但有些所占的比例更大一些。要想明白这个问题，会引出一堆迷人的话题，我们将在第10章继续探讨。
1700917622
1700917623
永恒暴胀的“捆绑商品”
1700917624
1700917625
等一下！我刚才说的一切是不是疯了？我的意思是说，到目前为止我在这本书里所写的东西，希望你都能觉得很合理。当然，我写的一些科学发现在当初可能颇有争议，但现在至少它们都被科学界的主流思想接受了。但是，在这一章，一切开始变得有点疯狂。我们刚讨论过，可能存在无数个你，正在做着我们能想象出来的所有事情——这听起来像是胡扯，简直是胡说八道。所以，在更加深入探讨这个疯狂的想法之前，我们需要停下来，检查一下自己精神是否正常。首先，这些我们根本无法观测到的种种怪异真的是科学呢，还是我已经越出了科学的边界，踏进了纯粹的哲学思辨？
1700917626
1700917627
让我们更具体一些。著名哲学家卡尔·波普尔（Karl Popper）普及了一个如今被广为接受的格言：“如果不可证伪，那就不是科学。”在物理学中，人们所做的一切几乎都是用观察来验证数学形式的理论。如果一个理论本质上不能被验证，那从逻辑上说，它就不可能被证伪，这样一来，根据波普尔的定义，它就是不科学的。由此可以得出结论，理论是唯一有希望具备科学性的东西。所以我们得出了以下这个重要的观点：平行宇宙并不是一个理论，而是特定理论作出的预测。
1700917628
1700917629
此处所说的特定理论，指的就是暴胀这样的理论。平行宇宙（假设它们真实存在的话）是物体，而物体是不可能具有科学性的，所以平行宇宙并不比一根香蕉更科学。
1700917630
1700917631
所以，我们必须对关于理论的哲学思辨问题做一些改进，这将把我们引向下面这个关键的问题：一个预测了不可观测实体的理论就是不可证伪和不科学的吗？我觉得这个问题很有趣，因为它有一个清楚明确的答案：要证明一个理论是可证伪的，我们并不需要检验它的所有预测，只需要至少检验其中一个就够了。表5-1所示为一些类似的情况。
1700917632
1700917633
表5-1 一些理论及其预测举例
1700917634
1700917635
1700917636
1700917637
1700917638
由于爱因斯坦的广义相对论成功地预测了许多可被我们观测到的事物，比如水星绕太阳旋转的精确轨迹、被万有引力弯曲的光线、万有引力的钟慢效应等，所以我们把它看作一个成功的科学理论，并认真地相信它所作出的那些不可观测的事物。比如，黑洞视界内的空间是连续的[12]，并且在视界上也不会发生什么稀奇古怪的事，这与早期的错误观念是相悖的。与之相似，暴胀理论也作出了许多成功的预测，于是它也成了一个成功的科学理论，这使得我们也应该相信它作出的其他预测——不管是可检验的预测（比如，未来的宇宙微波背景实验结果将是什么样），还是看起来不可检验的预测（比如，平行宇宙的存在）。表5-1最后3项所涉及的理论将预测出其他类型的平行宇宙，我们将在本书后面的章节中进行讨论。
1700917639