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这一切是如何调和在一起的呢？图12-1展示了我的想法。在本书的第一部分，我们追寻了“万物有多大”的问题，探索了前所未有的宏大尺度：我们所在的地球位于一个星系内，这个星系位于一个宇宙内，这个宇宙位于一个充满了分身的第一层多重宇宙中，而这个第一层多重宇宙又位于一个更加多样化的第二层多重宇宙中，这个第二层多重宇宙又位于一个量子力学的第三层多重宇宙中，而这个第三层多重宇宙又位于一个数学结构的第四层多重宇宙中。
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在本书的第二部分，我们追寻了“万物由什么组成”的问题，探索了极其微小的尺度：我们是由细胞组成的，而细胞是由分子组成的，分子由原子组成，原子由基本粒子组成，而基本粒子都是纯粹的数学结构，因为它们仅有的性质都是数学性质。尽管我们尚不知道这些粒子是否还能分解成更小的结构，但是，弦理论及其竞争理论都暗示着，任何更基本的组成部分也都是纯粹数学性的。
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从上述意义上说，尽管我们两段冒险前进的方向是相反的，分别指向极大和极小，但是它们最终都来到了同一个地方——数学结构的国度。
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图12-1 当我们追问万物由什么组成，并拉近距离，从微小的尺度上观察世界时，我们发现物质的终极组成材料是数学结构，它们的性质都是数学性质。当我们追问万物有多大，并把距离拉远时，我们回到了同样的境地：数学结构的国度，更准确地说，是所有数学结构组成的第四层多重宇宙。
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与“条条大路通罗马”的谚语一样，我们追寻的两条通往实在之路都把我们引向了数学。这个优雅的汇合反映了一个事实，即一个数学结构中可以包含其他数学结构，这解释了物理学所揭示的所有数学规则，而这些数学规则都是我们完备外部实在的那个宏大数学结构的某些方面，或者是对其的近似。在最大和最小的尺度上，实在的数学结构逐渐显露真容，但它很容易被忽略，因为我们人类通常只会注意到不大不小的中间尺度[71]。
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是怪诞离奇，还是明日之星？
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我已经为你描绘出了我眼中的终极物理实在的图景。从个人的角度来看，我认为这个实在非常美丽，美得让人窒息，并且宏伟壮丽、启发人心。但是，它是真实的吗？有没有可能这幅图景只是在误导我们，那些壮丽只是海市蜃楼？你真的生活在一个多重宇宙中吗？有没有可能，整个问题都很愚蠢，存在于科学的范围之外？请听我为你解释。
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多重宇宙曾遭到权威的一贯漠视：1600年，布鲁诺因坚持空间无限的多重宇宙而被烧死在火刑柱上；1957年，休·埃弗雷特和他的量子多重宇宙被物理领域的就业市场“烧毁”。我也曾直接感受过这种无情火焰的炙烤：某些权威同行认为我的多重宇宙论文太过疯狂，警告说那会毁掉我的未来。但是最近几年，事情发生了极大的变化。平行宇宙变得流行起来，出现在书籍、电影甚至笑话里：“你在许多平行宇宙里都通过了考试，但这个没有。”
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扫码获取乔治·埃利斯的论文。
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这种思想的流行并没有让科学家达成共识，但是我认为，它让多重宇宙的争论变得更加微妙和有趣，因为科学家们不再互相大喊大叫，而是真诚地去尝试理解与自己相左的观点。最近《科学美国人》上发表的一篇反多重宇宙的文章就是一个绝好的例子。这篇文章的作者是乔治·埃利斯，我强烈推荐你读一读这篇文章。
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正如我们在第5章讨论的那样，我用了“我们的宇宙”这个词来表示大爆炸后140亿年来发出的光线能够到达我们的球形区域。当说到平行宇宙时，我们用四个层次来进行区分：第一层为空间中其他类似的区域，只不过距离我们非常遥远，那里的物理定律与我们相同，但宇宙的历史不尽相同，因为它们的初始状态不同；第二层为空间中的其他区域，在那里，表面的物理定律与我们不同；第三层为量子实在发挥作用的希尔伯特空间中的其他平行世界；第四层是完全分离的实在，由不同的数学方程支配。在埃利斯的批评中，他将支持该层级划分的论证进行了分类，并论述说它们都有问题。我将他反对多重宇宙的论证总结为以下几点[72]：
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●暴胀可能是错误的（或者不是永恒的）。
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●量子力学可能是错误的（或者不是幺正的）。
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●弦理论可能是错误的（或者缺少多重解）。
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●多重宇宙理论可能是不可证伪的。
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●某些宣称为多重宇宙的证据是可疑的。
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●微调性的论证可能假设了太多前提。
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●这是一个滑坡谬误，将滑向更大的多重宇宙。
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我会如何应对这些批评呢？有趣的是，我完全同意这7条陈述——但是，我依然会很开心地为多重宇宙赌上我一辈子的积蓄！
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让我们先从前4个开始。暴胀会自然而然地产生第一层多重宇宙；如果你再加上弦理论及其可能解的图景，你就得到了第二层多重宇宙（见第5章）。量子力学用它数学上最简单，并且永不坍缩（“幺正”）的形式带给我们第三层多重宇宙（见第7章）。所以，如果这些理论都被排除掉了，那么多重宇宙的关键证据也就崩塌了。请记住：平行宇宙并不是一个理论，它们是某些理论的预测。
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我认为有一点很重要：如果一个理论是科学的，那么研究和讨论它的所有结果都是合理的，即使它们涉及不可观测的实体。一个理论要具备可证伪性，并不需要我们能够观测和检验它的所有预测，只需要检验其中至少一个就可以了。因此，针对上面第4条论证，我的回答是，我们的数学理论是科学上可检验的，但它们的推论并无必要满足可检验的要求，即使不可检验也是完全可以的。正如我们在第5章所讨论的，由于爱因斯坦的广义相对论成功预言了许多可观测的事情，所以我们同样相信它对那些不可观测事物作出的预测，例如，黑洞内部发生的事。同样，如果目前暴胀或量子力学作出了令人印象深刻的正确预测，那我们也应当以同样的态度对待它们的其他预测，包括第一层和第三层多重宇宙。埃利斯甚至还提到，永恒暴胀理论有一天也可能被排除掉；而我认为，这正好证明了永恒暴胀是一个科学的理论。
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目前，弦理论还未发展到暴胀理论和量子力学那样完善的阶段，也尚未成为一个可检验的科学理论。然而我怀疑，即使弦理论最后没有成功，我们也无法摆脱第二层多重宇宙。数学方程拥有多个解是很常见的事情。只要描述实在的基本方程拥有多个解，那么，永恒暴胀创造出的巨大空间区域就会将这些解逐一实现，（见第5章）。比如，支配水分子的方程与弦理论毫无关系，它能得出三个不同的解，分别对应着气态、液态和固态冰。同样，如果空间自身存在不同的相，那么暴胀就会将它们一一实现。