如何驗證多重宇宙理論？多重宇宙的世界似乎是科幻作家烹製的“美味大餐”，它與現代物理學理論關聯度不大，但長期以來，人們生活在多重宇宙的觀念有某種科學的可能，而不是純粹的幻想和數學推導。多宇宙概念仍然似是而非，在科學家之間爭論不休。現在的科學轉向則是找到驗證的方法，概念大討論解決不了懸疑的問題，在太空搜尋多宇宙相互碰撞的痕跡，這是其中之一的驗證方法。

在人們科學思維的頭腦中記住一點，多宇宙概念實際上不是一種理論，而是理論分析的結果，或對目前的理論物理學進行自然而然的推理，概念特性是理解多重宇宙的關鍵，科學家絕不是頭腦發熱，在一頓“飯飽酒足”之後擺擺手，對一大群公眾人士調侃地說到，“天空飄來‘多重宇宙‘四個字，都那不是事”，相反，多宇宙概念起源於人們對前沿物理學理論——諸如：量子力學和絃理論的分析和推理，可能存在無限多的宇宙，我們所在的宇宙只是其中之一。

如何解釋多重世界？

人們也許聽說過著名的思想實驗——薛定諤的貓，一個“半死不活”的幽靈動物，它被“冷麵無情”的物理學家放進一個封閉的盒子，開啟盒子的動作可以檢驗這隻貓的死活狀態，或決定了這隻貓的生死命運。物理學家精心設計了一套裝置，只要開啟盒子，人們才能發現這隻貓的活著和死去。“半死不活”的貓似乎不可能存在，人們的直觀感覺不能接受“半死不活”的生命狀態，“薛定諤的貓”思想實驗表明了貓的生死難辨，當人們揭開盒子蓋的一瞬間，這隻貓的生死才能確定。

但處於“陰陽之間”的貓依照量子力學的奇異規則完全有可能存在，量子力學要麼使人們瘋狂、要麼使人們沉默，多數人選擇了沉默。空間在量子力學的解釋中擁有巨大的可能性，量子態從數學上表現為所有可能態的總和或疊加，在薛定諤的貓情形中，這隻幽靈般的貓處於兩種態的疊加，或生態和死態的總和。人們不能從日常概念理解量子力學概念的貓。但人們怎樣解釋這隻幽靈之貓，怎樣獲得有任何現實感的理解？一般的或流行的方法是考慮所有的存在狀態，好像建立一種簿記，僅將我們觀察的貓的客觀生存狀態記在本子中，我們僅能很好地選擇一種接受方式，所有的可能性是真的，所有的記錄進入了“客觀真理”範疇，所有的存在狀態反映在多重宇宙中的各個宇宙。

弦理論怎樣解釋？

弦理論是最有希望統一量子力學和引力的理論之一，而物理學家對統一體系建構的難度幾乎無人不知、無人不曉，主要原因在於，引力理論在描述微觀世界——諸如原子和亞原子尺度的粒子世界時存在難以克服的困難，微觀世界是量子力學研究的領域，作為一種最有影響力的理論嘗試，弦理論的基石是強調了所有基本粒子由一維的弦組成，它可以描述所有已知的自然基本力：引力、電磁力和核力，但對弦理論在數學上的運算而言，弦理論至少需要十個物理空間的維度。人們僅能觀測四個空間維度：高度、寬度、深度（所有空間的維度）和時間，弦理論所需的額外維度必然隱藏某處，在人們觀測維度以外的範圍，如果弦理論正確，可以解釋人們看到的物理現象，那麼人們看不到的額外維度必然緊縮在某處，在非常小的空間“蜷縮”，小到人們“大大咧咧”的眼睛根本看不到的程度。

在宇宙的極早期，在宇宙大爆炸之後經歷了一個被稱之為暴漲的超加速膨脹期，暴漲理論很好地解釋了人們目前觀測的宇宙為什麼有幾乎一致性的溫度，暴漲理論也預測了一種反映溫度漲落的電磁光譜，這種光譜圍繞一致性的溫度平衡點波動，暴漲理論預測的結果得到了後來的證實，宇宙微波背景探測器——威爾金森微波各項異性探測器和普朗克太空飛行器在太空測量中證實了宇宙早期暴漲的形成。

對暴漲理論精確性的細節描述仍處在熱烈的爭辯中，物理學家普遍接受了這一理論，根據暴漲理論的推斷，宇宙可能處於加速膨脹的過程，在時空的量子漲落機制作用下，宇宙的部分割槽域實際上從未達到暴漲過程的終點，至少按人們目前的理解，宇宙將會繼續膨脹下去，宇宙好像我們的生命，終將走向一條有起點、沒有終點的不歸之路。宇宙的一部分可能最終變成了其它宇宙，或在終點轉變成其它的宇宙，其它的宇宙又變成其它的其它宇宙等，有點像原子物理的鏈式反應，如此的機制產生了無限數量的宇宙。將宇宙暴漲圖景與弦理論進行比較，無限宇宙體系的每一個都存在一種可能性，每一個宇宙都有不同的額外維度的緊縮機制，每一個宇宙都有不同的物理學規律。

怎樣檢驗理論？

由弦理論和暴漲理論預測的宇宙在同樣的物理空間執行（不像很多量子力學定義的宇宙存在於數學概念的空間），多個宇宙可能發生重疊或發生相互碰撞，如果不可避免地發生了碰撞，那麼可以搜尋碰撞留下的痕跡，天文學家一直在尋找多個宇宙碰撞後的印跡。對痕跡的精細描述取決於於物理模型，從宇宙微波背景的冷暗點或熱亮點到星系分佈中出現的異常空洞。多宇宙碰撞必然在特別的方向上發生，人們可以期待，任何痕跡或訊號的產生都意味著，人們觀測的宇宙在碰撞過程中打破了一致性或均勻性。

一些科學家致力於搜尋碰撞痕跡的訊號，試圖在宇宙微波背景中直接地發現印記，宇宙微波背景是宇宙大爆炸後留下的餘暉，但沒有一位科學家見證了宇宙碰撞的印記。在科學上僅有獲諾貝爾獎的激情還遠遠不夠，提出支援理論的證據是關鍵，間接支援的搜尋方法包括對引力波的探測，大爆炸引力波能夠直接證實暴漲理論。引力波是大質量物體加速運動時在時空留下的漣漪，而引力波理論極大地支援了多重宇宙理論。能不能證實多重宇宙的存在？目前仍然很難預測，但發現的物理意義深遠而博大，如此的科學搜尋不一定有結果，但缺失瞭如此的科學搜尋將一定沒有結果。

（編譯：2015-9-7）