平行宇宙是指從某個(gè)宇宙中分離出來，與原宇宙平行存在著的既相似又不同的其他宇宙。在這些宇宙中，也有和我們的宇宙以相同的條件誕生的宇宙，還有可能存在著和人類居住的星球相同的、或是具有相同歷史的行星，也可能存在著跟人類完全相同的人。祖母悖論是建立在愛因斯坦的廣義相對論的基礎(chǔ)上。廣義相對論認(rèn)為我們的宇宙是平行相通的，可以通過孔洞回到過去。正如所設(shè)想的一樣，如果回到過去成立，就必然產(chǎn)生上述的悖論。在愛因斯坦的狹義相對論中，我們又被告知時(shí)間和空間是彼此聯(lián)系的，由于光速恒定，所有運(yùn)動(dòng)，甚至?xí)r間本身都必須與之相對應(yīng)，由此時(shí)間也是相對的。于是，人們?yōu)榻忉屔鲜鲢Ｕ?，提出“平行宇宙”的概念，這就是霍金的“平行空間理論”。

定義概論

平行宇宙是指從某個(gè)宇宙中分離出來，與原宇宙平行存在著的既相似又不同的其他宇宙。在這些宇宙中，也有和我們的宇宙以相同的條件誕生的宇宙，還有可能存在著和人類居住的星球相同的、或是具有相同歷史的行星，也可能存在著跟人類完全相同的人。同時(shí)，在這些不同的宇宙里，事物的發(fā)展會(huì)有不同的結(jié)果：在我們的宇宙中已經(jīng)滅絕的物種在另一個(gè)宇宙中可能正在不斷進(jìn)化，生生不息。相互平行的兩個(gè)宇宙，既不重合，也不相交，可謂“井水不犯河水”。雖然有時(shí)通過一些偶然的事件，兩個(gè)宇宙能相互感知對方的存在；但一般而言，仍是“雞犬之聲相聞，老死不相往來”。有學(xué)者描述平行宇宙時(shí)用了這樣的比喻，它們可能處于同一空間體系，但時(shí)間體系不同，就好像同在一條鐵路線上疾馳的先后兩列火車；它們有可能處于同一時(shí)間體系，但空間體系不同，就好像同時(shí)行駛在立交橋上下兩層通道中的小汽車。

提出背景

平行宇宙的概念，并不是因?yàn)闀r(shí)間旅行悖論提出來的，它是來自量子力學(xué)，因?yàn)榱孔恿W(xué)有一個(gè)不確定性，就是量子的不確定性。平行宇宙概念的提出，得益于現(xiàn)代量子力學(xué)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

在20世紀(jì)50年代，有的物理學(xué)家在觀察量子的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)每次觀察的量子狀態(tài)都不相同。而由于宇宙空間的所有物質(zhì)都是由量子組成，所以這些科學(xué)家推測既然每個(gè)量子都有不同的狀態(tài)，那么宇宙也有可能并不只是一個(gè)，而是由多個(gè)類似的宇宙組成。

從20世紀(jì)20年代起，許多物理學(xué)家都為量子力學(xué)提出了不同的“詮釋”，目的是為測量問題提供一個(gè)可靠的解釋，并能讓人們理解波函數(shù)的坍縮。在量子力學(xué)中，微觀粒子的狀態(tài)用波函數(shù)（Wave?function）來描述。當(dāng)微觀粒子處于某一狀態(tài)時(shí)，它的力學(xué)量（如坐標(biāo)、動(dòng)量、角動(dòng)量、能量等）一般不具有確定的數(shù)值，而具有一系列可能值，每個(gè)可能值以一定的概率出現(xiàn)（宏觀物體處于某一狀態(tài)時(shí)，它的力學(xué)量具有確定的數(shù)值）。也就是說，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)具有不確定性和概率性。波函數(shù)就能描述微觀粒子在空間分布的概率。

物理學(xué)中著名的“單電子雙縫干涉”實(shí)驗(yàn)正是微觀粒子運(yùn)動(dòng)不確定性和隨機(jī)性的體現(xiàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，單電子通過雙縫后竟然發(fā)生了干涉。在經(jīng)典力學(xué)看來，電子在同一時(shí)刻只能通過一條縫，它不可能同時(shí)通過兩條縫并發(fā)生干涉；而根據(jù)量子力學(xué)，電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是以波函數(shù)形式存在，電子有可能在同一時(shí)刻既通過這條狹縫，又通過那條狹縫，并發(fā)生干涉。

但是，當(dāng)科學(xué)家試圖通過儀器測定電子究竟通過了哪條縫時(shí)，永遠(yuǎn)只會(huì)在其中的一處發(fā)現(xiàn)電子。兩個(gè)儀器也不會(huì)同時(shí)偵測到電子，電子每次只能通過一條狹縫。這看起來好像是測量者的觀測行為改變了電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這種反常的現(xiàn)象又作何解釋呢，物理學(xué)家玻爾提出了著名的“哥本哈根解釋”：當(dāng)人們未觀測時(shí)，電子在兩條縫位置都有存在的概率；但是，一旦被測量了，比如說測得該電子在左縫位置，電子有了準(zhǔn)確的位置，它在該點(diǎn)的概率為1，其他點(diǎn)的概率為0。也就是說，該電子的波函數(shù)在被測量的瞬間“塌縮”到了該點(diǎn)。

玻爾把觀察者及其意識引入了量子力學(xué)，使其與微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生關(guān)系。但觀察者和“塌縮”的解釋并不十分清晰和令人信服，也受到了很多科學(xué)家的質(zhì)疑。例如，塌縮是如何發(fā)生的，是在一瞬間就發(fā)生，還是要等到光子進(jìn)入人們的眼睛并在視網(wǎng)膜上激起電脈沖信號后才開始。

多世界解釋

那么，有沒有辦法繞過這所謂的“塌縮”和“觀測者”，從本應(yīng)研究客觀規(guī)律的物理學(xué)中剔除觀察者的主觀成分呢？埃弗雷特提出了一個(gè)大膽的想法：如果波函數(shù)沒有“塌縮”，則它必定保持線性增加。也就是說，上述實(shí)驗(yàn)中電子即使再觀測后仍然處在左/右狹縫的疊加狀態(tài)。埃弗雷特由此進(jìn)一步提出：人們的世界也是疊加的，當(dāng)電子穿過雙縫后，處于疊加態(tài)的不僅僅是電子，還包括整個(gè)的世界。也就是說，當(dāng)電子經(jīng)過雙縫后，出現(xiàn)了兩個(gè)疊加在一起的世界，在其中的一個(gè)世界里電子穿過了左邊的狹縫，而在另一個(gè)世界里，電子則通過了右邊的狹縫。這樣，波函數(shù)就無需“塌縮”，去隨機(jī)選擇左還是右，因?yàn)樗憩F(xiàn)為兩個(gè)世界的疊加：生活在一個(gè)世界中的人們發(fā)現(xiàn)在他們那里電子通過了左邊的狹縫，而在另一個(gè)世界中，人們觀察到的電子則在右邊。

以“薛定諤的貓”來說，埃弗雷特指出兩只貓都是真實(shí)的。有一只活貓，有一只死貓，但它們位于不同的世界中。問題并不在于盒子中的發(fā)射性原子是否衰變，而在于它既衰變又不衰變。當(dāng)觀測者向盒子里看時(shí)，整個(gè)世界分裂成它自己的兩個(gè)版本。這兩個(gè)版本在其余的各個(gè)方面是完全相同的。唯一的區(qū)別在于其中一個(gè)版本中，原子衰變了，貓死了；而在另一個(gè)版本中，原子沒有衰變，貓還活著。前述所說的“原子衰變了，貓死了；原子沒有衰變，貓還活著”這兩個(gè)世界將完全相互獨(dú)立平行地演變下去，就像兩個(gè)平行的世界一樣。量子過程造成了“兩個(gè)世界”，這就是埃弗雷特前衛(wèi)的“多世界解釋”。

這個(gè)解釋的優(yōu)點(diǎn)是：薛定諤方程始終成立，波函數(shù)從不塌縮，由此它簡化了基本理論。它的問題是：設(shè)想過于離奇，付出的代價(jià)是這些平行的世界全都是同樣真實(shí)的。這就難怪有人說：“在科學(xué)史上，多世界解釋無疑是目前所提出的最大膽、最野心勃勃的理論?！?/p>

發(fā)展歷程

思想雛形

公元前5世紀(jì)，德謨克利特就提出“無數(shù)世界”的概念，認(rèn)為“無數(shù)世界”是原子通過自身運(yùn)動(dòng)形成的。他說：“原子在虛空中任意移動(dòng)著，而由于它們那種急劇、凌亂的運(yùn)動(dòng)，就彼此碰撞了，并且，在彼此碰在一起時(shí)，因?yàn)橛懈鞣N各樣的形狀，就彼此勾結(jié)起來，這樣就形成了世界及其中的事物，或毋寧說形成了無數(shù)世界?！惫?世紀(jì)，盧克萊修指出，在我們這個(gè)“可見的世界”之外還存在著“其他的世界”，居住著“其他的人類和野獸的種族?！惫?世紀(jì)，伊壁鳩魯表述了世界多元性的思想：“存在著無限多個(gè)世界，它們有的像我們的世界，有的不像我們的世界?！薄霸谝磺惺澜缋铮加形覀冞@個(gè)世界里所見到的動(dòng)物、植物以及其他事物。”萊布尼茨提出了他的“可能世界”的概念，設(shè)想在必然世界（可觀測的宇宙）范圍之外還存在著無窮多個(gè)“可能世界”。他認(rèn)為世界由無限的單子組合而成，單子之間沒有因果關(guān)系，而是某種前定的和諧關(guān)系，單子雖然各自獨(dú)立，但它們之間有品極高低的差異。萊布尼茲把某個(gè)現(xiàn)實(shí)事件的出現(xiàn)，例如，具體的人，闡釋為許多單子組合的結(jié)果，各種不同的組合的結(jié)果與單子中更勝一籌的單子的主導(dǎo)作用有關(guān)。這意味著世界可以用不同的樣子，任何事件都是偶發(fā)的，甚至整個(gè)宇宙也是如此。

正式提出

物理學(xué)家埃弗雷特提出了自己對量子測量問題的想法。他指出，在量子力學(xué)中，存在多個(gè)平行的世界，在每個(gè)世界中，每次量子力學(xué)測量的結(jié)果各自不同，因此不同的歷史發(fā)生在不同的平行宇宙中。多世界解釋認(rèn)為，對測量裝置的觀察，會(huì)使得測量裝置被分解為兩個(gè)。并且在這個(gè)測量鏈上，這種分解會(huì)不斷地進(jìn)行下去。伴隨著這種分解，一定有一個(gè)完全的宇宙的復(fù)制。也就是說，只要有一個(gè)量子測量發(fā)生，那么，每個(gè)宇宙分支，以及這個(gè)分支中的分量就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)可能的測量結(jié)果。每個(gè)處在特殊宇宙分支中的人都會(huì)認(rèn)為，他的測量結(jié)果和所處的宇宙是唯一存在的。也就是說，一次測量產(chǎn)生了一次新的宇宙。這些各自不同的新宇宙，除非完全相同，否則絕無重合的可能。這一理論的發(fā)表，標(biāo)志著平行宇宙概念的正式提出。

研究現(xiàn)狀

存在證據(jù)

英國天文學(xué)家稱找到了支持平行宇宙論的證據(jù)。通過對宇宙微波背景輻射圖的研究，他們發(fā)現(xiàn)了四個(gè)由“宇宙摩擦”形成的圓形圖案，這表明我們的宇宙可能至少4次進(jìn)入過其他宇宙。2007年?8月，科學(xué)家在研究宇宙微波背景輻射（CMB）信號時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的冷斑（cold?spot），其中完全是“空”的，沒有任何的正常物質(zhì)或者暗物質(zhì)，也沒有輻射信號，為什么宇宙中會(huì)存在如此怪異的時(shí)空。

為了尋找這個(gè)答案，科學(xué)家認(rèn)為這是另一個(gè)宇宙的證據(jù)，冷斑現(xiàn)象可能使得宇宙學(xué)家推出一種結(jié)論，暗示人們所處的宇宙之外還存在平行宇宙?？茖W(xué)家通過普朗克望遠(yuǎn)鏡觀測到的輻射數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)我們的宇宙可能是10億個(gè)宇宙中的一個(gè)，第一次有證據(jù)顯示平行宇宙是存在的。普朗克望遠(yuǎn)鏡繪制的地圖顯示了微波背景輻射的分布情況，科學(xué)家認(rèn)為大爆炸后期殘留的輻射均勻分布于宇宙空間中，尤其是在南天。

北卡羅萊納州大學(xué)教堂山分校理論物理學(xué)家勞拉·梅爾西尼-霍頓博士與來自卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)教授理查德·霍爾曼在2005年就預(yù)言了異常輻射的存在，并認(rèn)為由于平行宇宙的存在導(dǎo)致了輻射分布異常。梅爾西尼-霍頓博士認(rèn)為普朗克探測器的數(shù)據(jù)支持了平行宇宙存在的假設(shè)，這意味著在人們所處的宇宙之外還存在無限多的宇宙，正是由于其他宇宙的拖拽效應(yīng)使得南天出現(xiàn)分布不均的輻射。宇宙微波背景輻射信號中的巨大冷斑跨度差不多達(dá)到10億光年，位于波江座方向上，理論物理學(xué)家勞拉·梅爾西尼-霍頓博士認(rèn)為這是另一個(gè)宇宙的信號，如果該發(fā)現(xiàn)被證實(shí)，那么這將是人類有史以來在本地宇宙時(shí)空外發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)宇宙。

宇宙微波背景輻射來自于宇宙大爆炸后殘留的信號,存在于微波波段，NASA的威爾金森微波各向異性探測器和斯隆數(shù)字巡天拍攝的圖像也顯示我們的宇宙存在巨大的空洞，這一證據(jù)在2004年就被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。事實(shí)上，關(guān)于冷斑的問題已經(jīng)成為天文學(xué)家研究的重點(diǎn)，后來的研究顯示這片神秘的宇宙時(shí)空并非完全不存在物質(zhì)，在其周圍存在小規(guī)模的星系，比起其他天區(qū)的星系，這些星系的跨度以及輻射都十分小，計(jì)算表明，宇宙空洞附近天體的輻射量比宇宙中其他可見時(shí)空輻射量減少大約20%至45%。然而，為什么宇宙中會(huì)形成如此奇怪的時(shí)空呢？比如距離銀河系80億光年處就存在一個(gè)直徑大約為90光年的宇宙空洞，當(dāng)前的宇宙大爆炸以及宇宙形成理論很難解釋為什么可以形成這些空洞，它們的形成機(jī)制至今依然是個(gè)迷。

梅爾西尼-霍頓博士為主的研究小組認(rèn)為這是另一個(gè)宇宙存在的證據(jù)，根據(jù)弦理論預(yù)言，宇宙之外還存在其他宇宙，每一個(gè)宇宙都擁有獨(dú)特的物理屬性。

另一種觀點(diǎn)認(rèn)為冷斑的出現(xiàn)與宇宙膨脹有關(guān)，作為引力長程作用的結(jié)果，宇宙中出現(xiàn)了大型空洞，目前觀測到的大空洞出現(xiàn)在北半球的天區(qū)，科學(xué)家預(yù)測在南半球天區(qū)也存在一處巨大的冷斑，但是研究小組認(rèn)為宇宙空洞的出現(xiàn)存在隨機(jī)性。根據(jù)普朗克探測器的數(shù)據(jù)，梅爾西尼霍頓博士認(rèn)為自己的假設(shè)已經(jīng)被證明，在人們所處的宇宙之外還存在更多的平行宇宙，由于這些宇宙的存在，導(dǎo)致了背景輻射的異常，這一切都體現(xiàn)在宇宙學(xué)理論無法解釋的冷斑時(shí)空中。隸屬于歐空局的普朗克空間望遠(yuǎn)鏡具有非常高的觀測精度，其繪制的精確CMB圖像為科學(xué)家打開了一扇通往另一個(gè)時(shí)空的大門。

據(jù)《星期日泰晤士報(bào)》稱，劍橋大學(xué)理論物理學(xué)教授馬爾科姆·佩瑞認(rèn)為，該發(fā)現(xiàn)有極高的可能來佐證“多重宇宙”的存在。他的同事天體物理學(xué)教授喬治·埃弗斯塔西歐對此也表示支持：“多重宇宙的論調(diào)現(xiàn)在聽起來仍然讓有些人感到怪異，這情況就像當(dāng)年大爆炸理論的提出一樣。不過，現(xiàn)今我們已經(jīng)掌握了有力的證據(jù)，這必將徹底改變?nèi)藗儗τ谟钪娴恼J(rèn)知?！?/p>

理論進(jìn)展

2014年10月31日，物理學(xué)家稱，“平行宇宙”的確存在，給不同版本的“我們”提供生存空間。不僅如此，平行宇宙之間還會(huì)相互影響，所以才會(huì)出現(xiàn)微觀層面種種奇怪的物理學(xué)現(xiàn)象。英國格里菲斯大學(xué)和美國加州大學(xué)學(xué)者聯(lián)合提出上述理論。他們認(rèn)為，平行宇宙不僅存在，而且相互影響，并非各自獨(dú)立地發(fā)展變化；而相互作用，恰好能夠解釋微觀物理研究發(fā)現(xiàn)的粒子奇怪的反應(yīng)。格里菲斯大學(xué)物理學(xué)教授霍華德·威斯曼說：“大概在1957年左右，量子物理學(xué)界出現(xiàn)了平行宇宙的想法。照此推斷，量子測量每進(jìn)行一次，一個(gè)宇宙就會(huì)產(chǎn)生出新的分支宇宙。所以就產(chǎn)生了無數(shù)的可能性——在有的宇宙里，隕石沒有砸中地球，恐龍們幸存下來。再換一個(gè)宇宙，澳大利亞就成了葡萄牙人的殖民地了。此前，學(xué)者休·埃弗雷特發(fā)現(xiàn)量子粒子能夠同時(shí)擁有兩種不同的狀態(tài)，因此提出了粒子以不同狀態(tài)在不同世界同時(shí)存在的理論。按照這一理論，粒子在兩種狀態(tài)、兩個(gè)世界之間不必二選其一，而是可以二者兼得。威斯曼和同事們認(rèn)為，人們所處的宇宙不過是浩如煙海的眾多的宇宙中的滄海一粟。這些宇宙同時(shí)存在，有的和人們所在的宇宙相似，有的則大不相同。威斯曼還表示，比較“靠近”的宇宙會(huì)相互排斥，增加相互之間的差異。

研究前景

科學(xué)家將會(huì)有多種方法檢驗(yàn)這些平行宇宙的理論，甚至可能排除其中的一些。在今后幾十年，隨著宇宙測量技術(shù)的巨大進(jìn)步，通過諸如宇宙微波背景輻射探測、大尺度物質(zhì)分布測量等，科學(xué)家會(huì)進(jìn)一步限定空間的彎曲和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而檢驗(yàn)第一層平行宇宙理論。而更精確的暴脹測量，可以用來檢驗(yàn)第二層平行宇宙的理論。天體物理學(xué)和高能物理學(xué)的共同進(jìn)步，也會(huì)確定物理常量的微調(diào)程度，從而削弱或加強(qiáng)第二層的存在可能。如果現(xiàn)在全球制造量子計(jì)算機(jī)的努力能夠成功．那么它將會(huì)為第三層宇宙的存在提供進(jìn)一步的證據(jù)，因?yàn)樗诒举|(zhì)上要利用第三層平行宇宙的平行性來做平行計(jì)算。相反，糾正不守恒的實(shí)驗(yàn)證據(jù)則會(huì)排除第三層。最后，現(xiàn)代物理的重大挑戰(zhàn)，統(tǒng)一廣義相對論和量子場論的成功或失敗，會(huì)給第四層宇宙的研究帶來更多啟示?？茖W(xué)家可能最終找到一個(gè)和人們的宇宙相匹配的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，也可能突然碰到不可思議的數(shù)學(xué)有效性極限，從而不得不放棄第四層。

類型層次

提出時(shí)間

美國麻省理工學(xué)院的宇宙學(xué)家馬克斯·泰馬克（Max?Tegmark）熱衷于研究平行宇宙，他說道：“對于我來說最有意思的問題不是平行宇宙是否存在，而是到底有多少種平行宇宙。”在2003年的《科學(xué)美國人》雜志里，有一篇由他所寫的關(guān)于平行宇宙的專文，文中他將平行宇宙分成四類。根據(jù)泰馬克的分類，越處于上位的宇宙，越容易擴(kuò)張，越容易涵蓋處于下位層次的宇宙。

第一層：視界之外

如果空間是無限的，而且物質(zhì)分布在大尺寸上是足夠均勻的，那么即使最不可能發(fā)生的事情也必然發(fā)生在某處。特別地，應(yīng)該存在無限多有人的行星，而且包括不是一個(gè)而是無限多和一樣的外表、姓名、記憶的人。無限多和可觀測宇宙大小一樣的區(qū)域確實(shí)存在，在那里任何可能的宇宙歷史都會(huì)實(shí)際存在。這就是第一層平行宇宙?；煦绫q理論（Chaotic?Inflation?Theory），可對無限的遍歷的宇宙進(jìn)行一般性預(yù)測。這個(gè)宇宙是無限的，應(yīng)該包含了能實(shí)現(xiàn)所有初期條件的哈勃體積。因此，無限的宇宙包含了無限數(shù)量的哈勃體積。他們雖然全部具有同樣的物理法則與物理定數(shù)，但對于類似物質(zhì)分布的配置卻幾乎與人們所處的哈勃體積不同。但是正因?yàn)榇嬖谥w積，超越事件視界（Event?Horizon）的、結(jié)果類似的或者相同的配置的哈勃體積才得以存在。據(jù)體格馬克測算，與人們居住的相同大小體積和配置的星體存在于距我們大約115（比古戈?duì)柶绽湛怂勾蟮臄?shù)字）米的地方。這種推論假定了看似與哈勃狀態(tài)一樣形式的分布，但是實(shí)際上是什么樣的分布都是可能的。這就意味著人們所特定的哈勃體積在實(shí)際上是唯一的存在。[24]?

第二層：后暴脹泡沫

作為宇宙的膨脹理論變形的混沌暴漲理論，平行宇宙是以整體方式進(jìn)行擴(kuò)張的，這種擴(kuò)張會(huì)一直持續(xù)下去。但是宇宙的某個(gè)領(lǐng)域卻停止擴(kuò)張，呈現(xiàn)各異的泡沫形態(tài)。這種泡沫就是不發(fā)達(dá)的第一層的平行宇宙。安德烈.林地及Vitaly?Vanchurin計(jì)算得出此宇宙的數(shù)量是10000000個(gè)計(jì)量單位。可能不同的泡沫都經(jīng)歷過原發(fā)的對稱性的破裂，其結(jié)果是擁有了不同物理定數(shù)的不同性質(zhì)。此層次包括了約翰·惠勒（John?Archibald?Wheeler）的振動(dòng)宇宙論（Oscillatory?Universe?Theory）和李·斯莫林（Lee?Smolin）的多產(chǎn)宇宙論（Fecund?UniversesTheory）。

第三層：量子力學(xué)中的多世界解釋

休?埃弗雷特的多世界解釋（MWI）是為數(shù)眾多的主流量子力學(xué)的解釋中的一個(gè)。作為量子力學(xué)的一個(gè)側(cè)面，不是單個(gè)觀測就可以絕對預(yù)測的。反而可能在更大范圍引發(fā)不同的概率。根據(jù)MWI理論，這些不同的觀測結(jié)果與不同的宇宙分別對應(yīng)。如同搖動(dòng)一個(gè)六面的骰子一樣，其結(jié)果和量子力學(xué)的可觀測量是一致的。與骰子的6面向相對應(yīng)的6種宇宙得以顯現(xiàn)。（更為正確的是，MWI理論中，盡管宇宙的存在具有單一性，但在向多元世界分裂后，他們通常是無法互相作用的。）泰馬克認(rèn)為第三層的平行宇宙在哈勃體積內(nèi)的含量并不比一～二層的平行宇宙概率大。事實(shí)上，在有相同的物理定數(shù)的第三層的平行宇宙中，由分裂而形成的所有的不同的世界在層次一的平行宇宙中的多個(gè)哈勃體積中都可以找到。泰馬克做了如下闡述：第一層和第三層的唯一不同就是人的復(fù)體居住在哪里的差別。在第一層當(dāng)中，居住在三次元空間的任何一個(gè)地方。在第三層當(dāng)中，居住在無限次元的與希爾伯特空間（Hilbert?Space）內(nèi)的其他量子不同的世界中。同樣，擁有不同物理定數(shù)的全部的層次二的泡沫宇宙在事實(shí)上，可以看作是在第三層的平行宇宙中在原發(fā)性的對稱性破裂瞬間所產(chǎn)生的“世界”。與多世界有關(guān)的觀點(diǎn)包括了理查德·費(fèi)曼（Richard?Phillips?Feynman）的復(fù)數(shù)歷史（Multiple?Histories）解釋及H.?Dieter?Zeh的多精神解釋（Many-minds?interpretation）。

第四層：終極集合

終極集合假說由泰馬克自身所倡導(dǎo)?？梢圆捎貌煌臄?shù)學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行記述的宇宙被認(rèn)為是全部以對等的方式而實(shí)際存在的。不可觀測的宇宙的不同的低能量的物理法則并不包括其中。泰馬克倡導(dǎo)如下的觀點(diǎn)。抽象數(shù)學(xué)是非常普遍的存在，（從人類的曖昧的語言中分離出來）無論以什么樣的純粹的語言都可定義的萬物的通用理論（TOE）都脫離不了數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。比如，包含不同種類的實(shí)體（用語言的表述的話）及其關(guān)系（再用語言表述）的TOP不僅被數(shù)學(xué)者們稱為集合論模式，通常也把該種集合論的模式看成是構(gòu)成的形式體系。這就暗示了所有的可以想象的平行宇宙理論在層次四階段可以被記述。因?yàn)閷哟嗡牡钠叫杏钪姘巳康钠渌募?，從而成為了平行宇宙階層的上限。導(dǎo)致了失去考慮層次五的平行宇宙的余地。尤爾根·施密特胡貝爾（Jürgen?Schmidhuber）提出了“數(shù)學(xué)的構(gòu)造的集合”并沒有被明確的定義這一不同意見。他只贊同構(gòu)造性數(shù)學(xué)（Constructive?mathematics），即通過電腦程序可以進(jìn)行記述的宇宙表述。其中，輸出位可以被控制在有限的時(shí)間內(nèi)，控制時(shí)間的本身會(huì)因?yàn)閹鞝柼氐臉O限而受到程序的影響無法做出預(yù)測，但是由于非停止程序的原因，可以被記述的宇宙的表述非常明確的包含其中。另外，他對相對受限的可以進(jìn)行極快運(yùn)算的宇宙集合提出了明確的異議。

理論爭議

針對平行宇宙的主要爭論在于，它們很浪費(fèi)并且很離奇，來依次考慮這兩點(diǎn)。

首先，平行宇宙理論很容易被奧卡姆剃刀原理所攻擊，因?yàn)樗鼈兗僭O(shè)了其他宇宙存在，而人們卻永遠(yuǎn)觀測不到。為何自然在本體上如此浪費(fèi)，并沉溺于這些多到無窮無盡的不同世界，但這一點(diǎn)也可以反過來支持平行宇宙。當(dāng)人們覺得自然過于浪費(fèi)時(shí)，人們到底是在困惑關(guān)于它浪費(fèi)的哪一點(diǎn)，顯然不是“空間”，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的平坦宇宙模型中無限的體積并沒有引起這樣的反對。也不是“物質(zhì)”或“原子”——理由相同，一旦已經(jīng)浪費(fèi)了無限的東西，誰在乎再浪費(fèi)多點(diǎn)呢。所以，這種令人困惑的“浪費(fèi)”倒不如說是一種簡化，它減少了說明所有這些不可見世界所需的信息量。然而，正如泰馬克詳細(xì)討論過的那樣，整個(gè)集合往往要比集合中的單個(gè)元素簡單得多。例如，一個(gè)普通整數(shù)n的算法信息內(nèi)容在?量級上，這就是將它用二進(jìn)制寫出來所需要的比特?cái)?shù)。然而，所有整數(shù)的集合，1，2，3，…，只需要寥寥幾行計(jì)算機(jī)程序就能生成，所以整個(gè)集合的算法復(fù)雜度要遠(yuǎn)小于其中某個(gè)整數(shù)。

同樣，愛因斯坦引力場方程的全部理想流體解的集合，算法復(fù)雜度要遠(yuǎn)低于其中某個(gè)特解，因?yàn)榍罢咧恍枰苌賻讉€(gè)方程就能描述，而后者要求在某個(gè)超曲面指定大量的初始數(shù)據(jù)。不嚴(yán)格地說，當(dāng)人們把注意力局限在一個(gè)集合中的某個(gè)特定元素上時(shí)，表觀信息的內(nèi)容增加了，卻失去了將所有元素考慮進(jìn)來時(shí)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)在的對稱性和簡單些。在這個(gè)意義上，更高層的平行宇宙具有更低的算法復(fù)雜度。從通常宇宙升到第一層平行宇宙，就不再需要指定初始條件，升到第二層，就不需要指定物理常數(shù)，到了包含所有數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的第四層平行宇宙，本質(zhì)上就不存在算法復(fù)雜度了。

只有從青蛙視角，從觀測者的主觀感覺來看，才有那些信息富余和復(fù)雜性?？梢宰C明，平行宇宙論要比只取一個(gè)集合元素作為物理存在的單個(gè)宇宙理論經(jīng)濟(jì)得多。

第二個(gè)普遍的抱怨是，平行宇宙太離奇了。但這個(gè)反對多半來自審美上，而非科學(xué)上的考慮，然而正如上面提到的，這個(gè)意見只有在亞里士多德的世界觀中才有意義。在柏拉圖模型中，如果鳥的視角和青蛙視角足夠不同，很可能看到的是，觀察者會(huì)抱怨正確的TOE如此離奇，而每個(gè)跡象都說明這正是人們所處的情形。人們所感到的離奇也沒有什么好大驚小怪的，因?yàn)檫M(jìn)化只賦予了人們對日常物理的直覺，能夠使人們遠(yuǎn)古的祖先生存下來。

但由于有了智慧和創(chuàng)造，人們已經(jīng)比只有一般內(nèi)部觀點(diǎn)的青蛙視角稍微多窺見了一些東西，可以確信的是，人們在超出人類原始認(rèn)知的任何地方到遭遇了奇異現(xiàn)象：高速（鐘慢效應(yīng)）、小尺度（量子粒子能同時(shí)存在于好幾個(gè)地方）、大尺度（黑洞）、低溫（能向上流的液氦）、高溫（碰撞粒子能改變身份），等等。所以，物理學(xué)家大體上已經(jīng)接受了，鳥的視角和青蛙視角是很不相同的。量子場論的一個(gè)現(xiàn)代流行觀點(diǎn)是，標(biāo)準(zhǔn)模型也僅僅只是一個(gè)有效的理論，是另一個(gè)還沒發(fā)現(xiàn)的理論的低能極限，而后者與舒服的經(jīng)典概念相去甚遠(yuǎn)（例如，包含十維的弦）。許多實(shí)驗(yàn)學(xué)家已經(jīng)對這么多“離奇”（但重復(fù)性很好）的結(jié)果感到麻木了，他們簡單地接受了“這個(gè)世界就是一個(gè)比人們原想的世界更離奇”這樣的觀點(diǎn)，然后埋頭繼續(xù)計(jì)算。

霍金解釋

霍金解釋，時(shí)間旅行者回到過去改變歷史后，時(shí)間線便出現(xiàn)分杈，分杈的時(shí)間線展開的是另一段歷史。然而，如果我們能夠回到過去，就可能破壞因果規(guī)律。于是，祖母悖論也被這樣解釋：由于時(shí)間與空間相關(guān)，因此祖母被害，世界因歷史的改變被一分為二，從而產(chǎn)生時(shí)空的分枝，那么在這個(gè)空間里的我就不存在了，但另一個(gè)空間的祖母仍然存在，也便還有我存在。

科幻作品

既然人類回到過去理論上成立，“時(shí)間機(jī)器”、“時(shí)間旅行”便成為科幻作品中被廣泛采用的題材?！皶r(shí)間機(jī)器”最早出現(xiàn)在1895年威爾斯的小說《時(shí)間機(jī)器》里，那時(shí)的設(shè)想只是作者的幻想，直到狹義相對論與廣義相對論相繼問世，這一設(shè)想開始有了一定的物理學(xué)根據(jù)，類似題材的科幻電影也因此有了科學(xué)的依據(jù)。正因?yàn)橛辛丝茖W(xué)為依托，在科學(xué)與幻想間才會(huì)有一個(gè)一個(gè)無比耐人尋味的故事。如科幻喜劇《回到未來》，主人翁馬丁和布朗博乘坐時(shí)間機(jī)器在過去與未來間穿梭，并與那個(gè)時(shí)空的人產(chǎn)生交互行為，從而引起時(shí)空的分枝，創(chuàng)造出與原時(shí)空不同的結(jié)局。在這部影片里，導(dǎo)演就把世界因歷史改變產(chǎn)生分枝從而導(dǎo)致的因果關(guān)系表現(xiàn)得淋漓盡致，也因此讓這部系列影片成為經(jīng)典。

平行宇宙

這種因時(shí)空旅行，改變了歷史，才會(huì)有新的平行世界分化出來的平行宇宙叫“后置平行宇宙”，既然有后，自然也會(huì)有先。最典型的例子是《宇宙追緝令》里，李連杰所處的平行宇宙稱作"先置平行宇宙"，就是說不管你玩不玩時(shí)空挪移，無限多個(gè)宇宙原本就存在，有本事你就可以在里面竄來竄去。這么說近似于無稽之談，可是，專家們又說，科幻電影中的想象不能當(dāng)作無稽之談看待，因?yàn)檫@些想象即使有的沒有科學(xué)依據(jù)，但它會(huì)通過擴(kuò)展人們的想象力來影響科學(xué)。如果，人們往高深點(diǎn)說去，《宇宙追緝令》所創(chuàng)造的世界就可以牽涉到量子物理學(xué)的內(nèi)容。

普朗克常量

如果從普朗克常量來解釋目前的宇宙，人們更容易論證平行宇宙存在的可能性。所謂的普朗克常量，就是最基本的能量表示單位。人們所存在的這個(gè)星球上，每個(gè)物質(zhì)都有小到不可劃分的單位，人們通常用原子來表示這個(gè)最小單位，同樣，每個(gè)物質(zhì)都有能量，有的能量大，有的能量小，那么能量也應(yīng)該有個(gè)最小的單位，物理學(xué)上把這個(gè)最基本的能量單位稱為普朗克常量。任何物質(zhì)所包含的能量都是普朗克常量的整倍數(shù)，不過這僅僅局限于人們所存在的這個(gè)世界。

如果，人們把這一規(guī)律無限地延展，勢必會(huì)有一個(gè)普朗克常量不是人們所認(rèn)知的普朗克常量的世界存在。比如用“1”來表示我們所知世界的普朗克常量的數(shù)值即“普朗克常數(shù)”，如果另一個(gè)世界的普朗克常數(shù)的取值是“2”，那么另一個(gè)世界就是建立在普朗克常數(shù)為“2”的基礎(chǔ)之上。而從1到2之間又有無數(shù)個(gè)可取的值，因此可能平行存在的世界也就應(yīng)該是無窮無盡?？墒侨藗?yōu)槭裁纯床坏剿麄儯杏X不到他們，如果位置重疊，我們和他們相遇而看不到對方，會(huì)不會(huì)撞在一起呢？答案是否定的。最能直接表示兩者之間關(guān)系的例子就是奇數(shù)與偶數(shù)。

奇數(shù)與偶數(shù)之間不會(huì)有交點(diǎn)，永遠(yuǎn)這樣平行存在著，所以他們相遇時(shí)會(huì)毫無阻礙的穿過對方隊(duì)列，即不可能感知對方，更不可能相撞。同樣，普朗克常量不一樣的兩個(gè)世界就如一排奇數(shù)和一排偶數(shù)，是能量最小單位的不一樣把人們分在了兩個(gè)空間，不可能感知對方，更不可能相撞。雖然理論上這樣的時(shí)空可以生成無窮多個(gè)，但并不能真的像奇數(shù)與偶數(shù)一樣可以從中取出多個(gè)值。通過解普朗克常量方程，科學(xué)家們只能得出方程的幾個(gè)合理的解，由此可以構(gòu)造出幾個(gè)可能存在的平行空間。但在量子物理學(xué)不確定因素的影響下，這些平行空間也可能是不穩(wěn)定的，如果由這些不確定的普朗克常量構(gòu)成的平行空間，就存在消亡的可能。

物理空間

首先，由最簡單的零維開始。所謂的維度是用來衡量空間的一種矢量單位（有方向的單位），例如一維空間的維度是“X（長）”，二維空間的維度是“X、Y（長、寬）”，以此類推。因?yàn)榱憔S空間只有一個(gè)點(diǎn)，無論從任何維度來看，這個(gè)點(diǎn)都不具備方向與長度，所以它沒有維度，只能用0來表示，也就是所謂的原點(diǎn)。同理，比它低級的空間是不存在的。所以，零維空間只能投影到更高級的空間。

下面開始講一維空間。一維空間的方向有一個(gè)，如果用幾何學(xué)表示，可以寫成X軸。如果一維空間中的物體想直接來到自己空間中的某一點(diǎn)，而不經(jīng)過其他線段，那么它只要突破了一維而來到二維，那么它就都可以做到了，因?yàn)樗梢詮耐獠侩S意選擇這個(gè)空間的一段進(jìn)入。但是如果想這樣它就必須具備一個(gè)前提條件，那就是變成二維空間中的物體，因?yàn)槎S空間要比它多一個(gè)維度，作為一維空間中單獨(dú)的物體，身處二維空間（X軸、Y軸）中它只是維度“寬”無限接近于零的物體，而物理常識告訴人們無限接近于零的存在可以完全忽略，所以它是不會(huì)存在的。所以它要想存在于二維空間或從外部進(jìn)入到一維世界，只有兩個(gè)方法：增加維度和空間投影。增加維度就是制造空間。

例如一條直線上有一個(gè)線段想要直接到這條直線上的另外一點(diǎn)，那么它可以在這個(gè)二維空間中創(chuàng)造出一個(gè)新的一維空間來連接到原來空間中的某一點(diǎn)，從而通過這個(gè)空間達(dá)到跳躍的目的。如果它想創(chuàng)造一個(gè)二維空間的話，就必須增加維度，也就是所謂的制造異次元空間。它可以從原來的空間中的某一點(diǎn)分出一個(gè)新的空間，看上去，好像兩個(gè)都屬于一維空間；但是因?yàn)檫@兩個(gè)空間都是存在于更高的維度之上的，所以它們已經(jīng)構(gòu)成了二維空間的架構(gòu)，而這兩個(gè)一維空間，就是彼此的平行空間了。人們可以稱這種平行空間為干預(yù)型平行空間（以下簡稱干平）。

而空間投影則是另外一種方法。大家都知道，二維空間中包含了無數(shù)的一維空間，而其中的兩個(gè)一維空間平行或者相交了（平行的可能性只能有一種）。相交的兩條線在交點(diǎn)處產(chǎn)生了一個(gè)點(diǎn)，而這個(gè)點(diǎn)則從這里同時(shí)沿著兩個(gè)空間延伸出去。在延伸出去的兩個(gè)空間里，又有無數(shù)的空間相交了進(jìn)來，所以造成了無數(shù)的干平。而那些干平也被更多的干平所干預(yù)。這樣一來，所有的空間都會(huì)留下其余所有干預(yù)空間的投影。不過在更高維度的空間里，這種干預(yù)就會(huì)變得最小，這時(shí)，只有兩條互相平行的空間互相的干預(yù)才是最大的（因?yàn)榛ハ喽加性诒舜丝臻g的投影）。而如果其中一個(gè)空間想要進(jìn)入自己這個(gè)空間的另一段，只要進(jìn)入最近的平行空間，然后順著那另外的空間上相對的一點(diǎn)回到自己的空間就可以了。不過因?yàn)樽约涸诹硪粋€(gè)空間有著影射的那一點(diǎn)，所以要想進(jìn)入并存活下來，只能消滅自己在那個(gè)空間上的影射點(diǎn)，否則就只能用第一

種方法，另外制造一個(gè)空間了。

還要注意的就是空間延伸的速度問題。例如兩個(gè)平行的平行空間，他們延伸的速率是不同的，其中貝它空間比阿爾發(fā)空間的延伸速率要快。那么當(dāng)從阿爾發(fā)空間上的一點(diǎn)進(jìn)入貝它空間后，向前移動(dòng)了一些或者干脆沒動(dòng)，等它回到阿爾發(fā)空間后卻會(huì)發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)向前移動(dòng)了很多（這就是所謂的天上一天，地上一年）。其實(shí)在彼此空間的單位都是一樣的，只是相對延伸的速率不同而已。那么維度都是怎么來衡量的呢？眾所周知，一維為長度（X），二維為長和寬（X，Y），三維為長、寬和高（X，Y，Z）。從前面三個(gè)維度的衡量來看，高一級空間多出來的維度其實(shí)就是前一個(gè)空間所沒有的，而且每個(gè)空間的物體可以操作自己的矢量方向（例如一維空間可以改變正負(fù)兩個(gè)方向和長，二維空間可以改變長和寬，三維空間的物體可以變換長、寬和高等）。

那么大家仔細(xì)想想，人們這個(gè)空間應(yīng)該是幾維空間呢。很多人認(rèn)為人們處在三維空間，可能從幾何課上老師都是這么教的（初、高中的幾何課）但是大學(xué)后老師就會(huì)告訴人們：人們其實(shí)身處四維空間而不是三維空間。因?yàn)槿藗兒雎粤艘粋€(gè)非常重要的矢量單位——能量的衰變?？赡苡腥艘獑栁伊?，人們現(xiàn)在不是用時(shí)間來衡量世界嗎，例如8點(diǎn)做了什么，9點(diǎn)又做了什么，按你這么說，人們應(yīng)該在五維空間才對啊。但是我請大家想想，這個(gè)所謂的時(shí)間又是從什么進(jìn)化而來的呢。想想以前沒有鐘表的時(shí)候，人們看的是日出日落，看得是沙漏，看得是石頭在木頭上刻著的數(shù)字符號。那么這些變化又是什么呢，這些都是由能量的衰變造成的，所有的時(shí)間概念都是根據(jù)地球上或者太陽系上的種種能量衰變推測而來的。

試想一下，如果有一天地球自轉(zhuǎn)的速度變慢了，那么時(shí)間是不是就因此變多了呢？一個(gè)健康的人本來70歲病死了，這回卻40歲就病死了，因?yàn)橐荒曜兂闪诉^去的幾年，而它的能量衰變值卻沒有變，除非你人為的改變它。那么人們現(xiàn)在來寫出人們這個(gè)四維空間的維度單位吧：長、寬、高和能量衰變值（X，Y，Z，Φ）。由一維到三維的推論得出，如果想進(jìn)入更高維度的空間，就需要在一定的單位的空間中，創(chuàng)造超過它所能容納的數(shù)值，也就是用超高的能量輸出來創(chuàng)造一個(gè)干預(yù)型四維空間，從而做出人們的平行空間。這就是我這部作品的技術(shù)根據(jù)。而因?yàn)槊總€(gè)平行空間的延伸速率都不一樣，所以即使是同一時(shí)期開始的空間中，發(fā)展的程度也是不一樣的，而我把用來衡量這個(gè)速率的第五個(gè)維度的單位命名為：宇宙年。

相關(guān)結(jié)論

有這么一個(gè)著名的電子雙夾縫實(shí)驗(yàn)，一顆電子通過了夾縫，在屏幕上出現(xiàn)的位置并非夾縫的直線投影，而是偏折了一個(gè)角度。累積很多電子的話，會(huì)產(chǎn)生干擾條紋，這些電子好像分身似地同時(shí)通過了兩道夾縫并產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。但，假如人們在每條夾縫中各安裝了探測器，電子又變得只會(huì)選擇其中一道夾縫通過，不會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。

如何去解釋這種怪現(xiàn)象呢？物理學(xué)家們同樣提出了“平行宇宙”的說法。他們認(rèn)為，電子其實(shí)仍然是同時(shí)通過了兩道夾縫的，只是在人們的宇宙中他通過其中一道，而在另一個(gè)宇宙中他通過了另一道，從而來彌補(bǔ)在這個(gè)世界中缺失了的狀態(tài)。很可能，平行宇宙原本就存在，只是人們目前無法從實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。那么，對于“祖母悖論而言”，也可以這樣認(rèn)為，宇宙有無數(shù)個(gè)平行的空間，于是也就能產(chǎn)生無數(shù)個(gè)并行的時(shí)間。即使人們不幸害死了祖母，在這個(gè)時(shí)空的我就不可能存在，而另一個(gè)時(shí)空的祖母還活著，于是我也還存在。

按此說來，平行宇宙也無所謂“前置”與“后置”之分，任何物質(zhì)都在運(yùn)動(dòng)，都在分化，小到一個(gè)粒子，無時(shí)無刻，說分就分，世界也因此一直在分化。比方說走路，我在路上走著，前方隨時(shí)可能出現(xiàn)兩條路，我在思考是選擇走左邊還是選擇走右邊?于是，世界在我的選擇中一分為二，一個(gè)我走了左邊，另一個(gè)我走了右邊，這一分化便決定了我這個(gè)世界可能的命運(yùn)，選擇走左邊的我下一秒鐘可能遇到一個(gè)乞丐，于是，世界又開始分化，我又得決定是否需要施舍；走右邊的我可能遇到一位妙齡女郎，從而有機(jī)會(huì)與她結(jié)伴同行。是不是很奇妙呢？命運(yùn)因選擇而有了不同的結(jié)果。這一點(diǎn)，在尼古拉斯·凱奇主演的科幻電影《預(yù)見未來》中得到了淋漓盡致的體現(xiàn)。

說到因果關(guān)系，人們會(huì)想到“蝴蝶效應(yīng)”。引用網(wǎng)上的解釋，“一只南美洲亞馬孫河流域的蝴蝶，偶爾扇動(dòng)幾下翅膀，可能引起美國德克薩斯的一場龍卷風(fēng)。其原因在于：蝴蝶翅膀的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并引起微弱氣流的產(chǎn)生，而微弱氣流的產(chǎn)生又會(huì)引起它四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此引起連鎖反映，最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化?！?/p>

用辯證法來說：事物是普遍聯(lián)系的。如果追述宇宙起源于一場大爆炸，那么大爆炸一瞬間的動(dòng)能、方向、速度等等，決定了之后所有發(fā)生的事物，或許也決定了你我的出生和死亡，這樣想一想，人們的現(xiàn)實(shí)世界也充滿了無比的樂趣呢！不過，一切都不是定數(shù)，因?yàn)榱孔游锢韺W(xué)中也有著不確定性。如一個(gè)電子撞擊一個(gè)質(zhì)子既可能轉(zhuǎn)向左邊也可能轉(zhuǎn)向右邊，因無法把握這種不確定性，因此，電子轉(zhuǎn)向左邊或轉(zhuǎn)向右邊的兩種可能性，也就形成了兩個(gè)平行的宇宙世界。