在宇宙中，我們看到許多相似物體的例子，但每個物體都是獨一無二的。 在我們所知道的所有星系、恆星和行星中，沒有兩個是相同的，但每個星系都有自己獨特的歷史、特性和組成。 然而，這是乙個令人信服的想法，如果足夠多的宇宙可以工作，最終其中的粒子將以這樣一種方式組織起來，即相同的可能性 - 無論不太可能 - 將在不同時間多次發生。 也許，考慮到無限宇宙的概念，我們能想象到的每乙個系統，包括地球，甚至可能有無限數量的副本，我們每個人都生活在其中。
正是這個想法，我們每個人都可以在某個地方擁有無限數量的副本，這產生了我們現代的多元宇宙概念。 也許我們有不同的版本，乙個小小的決定，乙個結果，甚至乙個量子測量，都會導致乙個非常不同的結果。 雖然許多人嘲笑多元宇宙從根本上是不科學的觀點——畢竟，除了我們有限的可觀測宇宙之外，沒有辦法看到、測試或獲取關於宇宙任何部分的資訊——但事實是，多元宇宙的存在植根於科學本身。 事實上，如果只有兩件事是真的：
宇宙暴脹，在大**之前和之後，都按照我們的想法發生，而暴脹，就像宇宙中的所有其他場一樣，本質上是乙個量子場，受制於其他量子理論所遵循的所有量子規則，所以多元宇宙的出現是這些想法的必然結果。 這就是為什麼物理學家不顧少數人的反對，壓倒性地聲稱多元宇宙必須存在。
膨脹宇宙的“葡萄乾麵包”模型，其中相對距離隨著空間（麵糰）的膨脹而增加。 任何兩個葡萄乾彼此相距越遠，接受光時觀察到的紅移就越大。 膨脹宇宙的紅移-距離關係已被觀測證實，並且與自1920年代以來已知的情況一致。 **NASA WMAP科學團隊。
故事始於發現乙個膨脹的宇宙。 早在 1920 年代，證據就變得壓倒性地表明，不僅天空中大量的螺旋和橢圓實際上是整個星系本身，而且確定這樣的星系越遠，轉移到系統、更長波長的光量就越大。 雖然最初提出了各種各樣的解釋，但它們都隨著更豐富的證據而消失，直到只剩下一種：宇宙本身正在經歷宇宙膨脹，就像發酵的葡萄乾麵包一樣，其中像星系（例如葡萄乾）這樣的共軛物體嵌入膨脹的宇宙（例如麵糰）。
如果宇宙今天正在膨脹，並且其中的輻射正在向更長的波長和更低的能量轉移，那麼這意味著在過去，宇宙一定更小、更密集、更均勻、更熱。 只要任何數量的物質和輻射都是這個膨脹的宇宙的一部分，大**的概念就會產生三個明確而普遍的**：
乙個巨大的宇宙網，星系隨著時間的推移而增長、演化和聚集，黑體輻射的低能量背景，這是熾熱的早期宇宙中性原子第一次形成後遺留下來的，以及一組最輕的元素（氫、氦、鋰及其各種同位素）的特定比率，這些元素甚至存在於恆星從未形成的區域。
隨著宇宙的膨脹，這個來自結構形成模擬的碎片代表了富含暗物質的宇宙中數十億年的引力增長。 隨著時間的流逝，過於密集的物質質量變得更豐富，質量更大，成長為星系，星系群和星系團，而密度低於平均水平的區域則優先放棄其物質到更密集的周圍區域。 **拉爾夫·凱勒（Ralf Kaehler）和湯姆·阿貝爾（Tom Abel）（基帕克）奧利弗·哈恩（Oliver Hahn）
這三個預言都得到了觀測的證實，這就是為什麼大**已經佔據了我們關於宇宙起源的主要理論的至高無上的地位，而所有其他競爭對手都被擱置了。 然而，大**只描述了我們的宇宙在早期階段的樣子; 它沒有解釋為什麼宇宙具有我們觀察到的特定屬性。 在物理學中，如果你知道乙個系統的初始條件以及它所遵循的規則是什麼，你就可以非常準確地**——在你的計算能力和系統固有的不確定性的極限下——它將如何任意地發展到遙遠的未來。
因此，我們可以提出乙個重要的問題：大**在開始時需要具備哪些初始條件才能為我們提供我們現在觀察到的宇宙？ 答案有點令人驚訝，但我們發現：
必須有乙個比蒲朗克尺度低的清晰（至少約1000倍）的最高溫度，已知的物理定律崩潰，宇宙必須在所有尺度上都具有大致相同幅度的密度波動（比大尺度小幾個百分點），膨脹率和物質和能量的總密度必須幾乎完美平衡： 在熱大**開始的那一刻至少有30個有效數字，相同的初始條件 - 相同的溫度，密度和波譜 - 必須存在於所有位置，甚至在兩個位置之間，並且光速訊號不可能在大**之後經過的時間內傳播它們之間的距離。
宇宙的總熵一定比今天低得多，低了數萬億倍。
如果這三個不同的空間區域從來沒有時間加熱、共享資訊或相互傳輸訊號，那麼為什麼它們的溫度都相同？ 這是大**初始條件的問題之一; 除非它們以某種方式開始，否則這些區域怎麼可能都獲得相同的溫度？ **e. siegel/beyond the galaxy
每當我們遇到初始條件的問題時——基本上，為什麼我們的系統以它必須啟動的方式啟動——我們只有兩種選擇。 我們可以訴諸不可知的事物，並說它是這樣，因為這是它唯一可能的方式（即Lady Gaga的解釋，它只是“以這種方式出生”），我們無法進一步知道任何事情。 然而，我們也可以嘗試一種科學的方法：我們可以嘗試找到一種機制來建立和創造我們知道我們需要擁有的條件。 第二種方式是物理學家所說的“訴諸動力學”，我們設計的機制必須做三件重要的事情。
它必須重現它試圖取代的模型所取得的每乙個成功——在這種情況下，是流行的大**。 這些早期的構建塊必須來自我們想出的任何機制。
它必須解釋乙個大**無法解釋的關鍵觀察事實：宇宙開始的初始條件。 這些問題，那些在宇宙中無法解釋的問題，必須用任何新奇的想法來解釋。
它必須創造出與原始（大）理論不同的新事物，並且必須在這些理論中產生某種程度的可觀察、可測試和/或可測量的結果。
我們唯一符合這三個標準的想法是宇宙暴脹理論，它現在在所有三個方面都取得了前所未有的成功。
通貨膨脹期間發生的指數擴張之所以如此強大，是因為它是無情的。 每隔 10 -35 秒（左右），任何特定空間區域的體積在每個方向上都會增加一倍，導致粒子或輻射的任何稀釋，並導致任何曲率迅速變得無法與平坦區分開來。 經過幾百次翻倍，即10-32秒，最初小於蒲朗克尺度的漲落現在將被拉伸到比目前可觀測的宇宙更大。 **e. siegel （l）;ned wright'S 宇宙學教程 （R） （英語）.
暴脹基本上是說，宇宙在熾熱、緻密、充滿物質和輻射之前處於一種狀態，它被空間本身固有的大量能量所支配：某種場或真空能量。 只不過，與今天的暗能量不同，暗能量的能量密度非常小（相當於每立方公尺空間約乙個質子），膨脹過程中的能量密度是巨大的：大約1025比今天的暗能量密度大幾倍。 根據愛因斯坦的廣義相對論，決定膨脹速率的是能量密度，這意味著在暴脹期間，膨脹率不僅大得令人難以置信，而且是無情的：隨著空間的不斷膨脹，膨脹率仍然很大。
這與我們今天所熟悉的宇宙截然不同。 在物質和輻射不斷膨脹的宇宙中，體積增加，而粒子數量保持不變，因此密度降低。 由於能量密度與膨脹率有關，因此宇宙的膨脹率會隨著時間的推移而減慢。
但是，如果能量密度是空間本身的內在形式，那麼能量密度將隨著時間的推移保持不變，膨脹率將保持不變。 結果就是我們所知道的指數膨脹，在很短的時間內，宇宙的大小翻了一番，之後又翻了一番，依此類推。 在很短的時間內（幾分之一秒），乙個最初比最小的亞原子粒子小的區域可以被拉伸到比今天的整個可見宇宙還要大。
在頂部面板中，我們的現代宇宙在任何地方（包括溫度）都具有相同的屬性，因為它們起源於具有相同屬性的區域。 在中間的面板中，本來可以有任何任意曲率的空間被膨脹到我們今天無法觀察到任何曲率的程度，從而解決了平坦度問題。 在底板中，原本的高能遺物被充氣帶走，為高能遺物問題提供了解決方案。 這就是通貨膨脹如何解決大**本身無法解釋的三大問題。 **e. siegel/beyond the galaxy
在暴脹期間，宇宙——無論它在暴脹開始時具有什麼性質——都被拉伸到乙個巨大的尺度。 這在此過程中完成了大量工作，包括：
拉伸可觀測宇宙，無論其初始曲率如何，都無法與平坦度區分開來，採用開始膨脹的區域中存在的任何初始條件，並拉伸它們，使它們現在在整個可見宇宙中均勻，在膨脹之前，獲取該區域中存在的任何量子，並迅速將它們相互驅動到任意較低的密度， 產生微小的量子漲落，並將它們擴充套件到整個宇宙，因此它們在所有距離尺度上幾乎相同，但在較小的尺度上（當暴脹即將結束時），振幅略小，將所有“暴脹”場能轉化為物質和輻射，但只允許物質和輻射達到仍遠低於蒲朗克尺度（但與暴脹能尺度相當）的最高溫度並產生較大的SC上存在的密度和溫度波動光譜
最後，這完成了我們需要考慮用新理論取代舊理論的所有三件事。 暴脹再現了非暴脹熱超**的成功，提供了解釋大**初始條件的機制，並產生了一系列與非暴脹開始不同的新**。 從 1990 年代到現在，通貨膨脹情景與觀察結果一致，與非通貨膨脹熱點情景不同。
在宇宙膨脹過程中，空間中固有的量子漲落延伸到整個宇宙，在宇宙微波背景中產生密度漲落，進而產生當今宇宙中的恆星、星系和其他大型結構。 這是我們對整個宇宙行為的最好描述，暴脹先於並設定了大**。 不幸的是，我們只能獲得宇宙視界內的資訊，而宇宙視界都是大約138億年前暴脹結束的同一區域的一部分。 **e. siegel;歐空局、蒲朗克和能源部、美國宇航局、美國國家科學院、CMB研究跨機構工作組。
根據我們今天觀測宇宙所具有的特性，為了重現我們所看到的，過去必須發生最小的暴脹。 這進一步意味著通貨膨脹必須滿足某些條件才能成功：那些導致我們剛才提到的**和事後**的條件。 也許模擬暴脹的最簡單、最容易理解的方法是把它想象成一座山，只要你呆在山頂上就會膨脹，但一旦你滾入下面的山谷，暴脹就會結束，並將其能量轉化為物質和輻射。
如果你這樣做，你會發現你的山丘可以有某些形狀，或者物理學家所說的“勢能”，在這些領域是成功的，而另一些則根本沒有。 獲得所需充氣量的關鍵與山頂有關：它需要在足夠大的區域內保持足夠平坦的形狀。 簡單來說，如果你把暴脹場想象成山頂上的乙個球，在暴脹的大部分時間裡需要緩慢滾動，那麼只有當它進入山谷時，它才會加快速度並快速滾動，這就是結束暴脹的原因。 作為科學家，我們已經量化了通貨膨脹需要達到多慢的水平，這使我們能夠了解這種潛力所需的形狀。 只要頂部足夠平坦，暴脹就可以作為我們宇宙開始的可行解決方案。
當宇宙膨脹發生時，空間中固有著大量的能量，因為它位於這座山的頂部。 當球滾入山谷時，能量被轉化為粒子。 這不僅提供了一種機制，不僅可以設定熱大，還可以解決與之相關的問題並製作新的問題。 e. siegel/beyond the galaxy
那麼，多元宇宙的概念在哪裡發揮作用呢？ 這與我們不能太認真地對待球和山的類比有關：事實上，這是一種純粹的經典事物觀。 至少按照我們的理解，宇宙不是純粹的經典，而是量子性質的。 這意味著暴脹，就像我們所知道的所有場一樣，本質上也應該是乙個量子場。 場的量子性質告訴我們，它的許多性質無法精確確定，而是具有概率分布。 而且，與所有瞬態量子系統一樣，經過的時間越長，概率分布的離散度就越大。
換句話說，通貨膨脹不是把乙個虛線球滾下山坡。 相反，真正滾下山的是量子概率波函式，它能夠取各種允許值。
但是當球沿著山丘滾動時，宇宙正在經歷宇宙膨脹，這意味著它在所有三個維度上都呈指數級膨脹。 如果我們取乙個 1 1 1 1 的立方體並稱它為“我們的宇宙”，那麼我們可以看到這個立方體在膨脹過程中膨脹了。 如果立方體需要很少的時間才能使大小增加一倍，那麼它就會變成乙個 2 2 2 的立方體，需要 8 個原始立方體才能填充。 讓相同的時間過去，它變成了乙個 4 4 4 的立方體，需要 64 個原始立方體來填充。 讓時間再流逝一次，它是乙個 8 x 8 x 8 的立方體，體積為 512。 經過大約 100 次“乘法”，我們將得到乙個大約 10 個宇宙中的 90 個，其中原始立方體，或具有相同體積膨脹係數的宇宙：1090
如果暴脹是乙個量子場，那麼場值會隨時間擴散，並且不同的空間區域以不同的方式實現場值。 在許多地區，博弈價值將在底部結束，結束通貨膨脹，但在更多地區，只要球留在山丘的平坦部分，通貨膨脹就會繼續，在那裡它可以任意停留到遙遠的未來。 **e. siegel/beyond the galaxy
這就是問題出現的地方。 如果暴脹是乙個隨時間擴散的量子場，那麼當山頂上的“量子球”沿著山頂的平坦部分緩慢滾動時會發生什麼？
答案是，波函式中更接近山谷盡頭的部分更有可能滾入谷本身。 在這些地區，暴脹很可能很快結束，然後場能將轉化為物質和輻射，隨之而來的就是我們所知的熱**。 這個區域可能在邊界處不規則地形成，但有些區域似乎描述了我們可以看到和進入的可觀測宇宙的一部分。 只要發生足夠多的暴脹來重現我們在宇宙中看到的觀測成功，這似乎是對我們自己的宇宙歷史的乙個很好的描述。
但是，波函式中更平坦的部分更接近山頂呢？ 那裡的通貨膨脹持續了更長的時間，這些是我們可以考慮的“之外”的領域，即通貨膨脹迅速結束的地區。 這意味著什麼，就以下方面而言：
通貨膨脹已經結束，隨之而來的是熾熱的大**，與那些通貨膨脹繼續增長的國家相比，即使它在其他地方結束了？
每當發生暴脹（藍色立方體）時，隨著時間的每一步向前，它都會創造成倍更多的空間區域。 即使有許多立方體的通貨膨脹結束（紅色x），通貨膨脹仍將在未來更多地區持續下去。 暴脹在任何地方永遠不會結束，這一事實使得暴脹一旦開始就“永恆”，這也是我們現代多元宇宙概念的一部分（紅色 X 的區域描述了獨立的、不相連的宇宙）。 e. siegel/beyond the galaxy
當你弄清楚在熱門大**發生之前獲得足夠的擴張的數學方法時，這就是科學告訴我們的多元宇宙幾乎是不可避免的。 我們必須要求宇宙經歷足夠的膨脹，才能使我們的宇宙以我們觀察到的特性存在。 我們也知道，在通貨膨脹結束的地區之外，通貨膨脹的持續時間一定要長得多。
現在讓我們問乙個大問題，“這些區域的相對大小是多少？ 如果我們比較以下地區：
在通貨膨脹在某個時間結束的地區，以及在那段時間之後，通貨膨脹仍未結束的地區，我們發現，與通貨膨脹結束的地區和隨之而來的熱**相比，通貨膨脹繼續增長的後乙個地區呈指數級增長（並且仍在隨著時間的推移而增長）。 此外，隨著時間的推移，這種規模差距繼續惡化。 即使有無數的地區結束了通貨膨脹，也會有更大、更無限的地區持續存在。 此外，它結束的各個區域 - 熱量大** - 將被果斷開啟，被更廣闊的空間區域進一步分隔。
簡單地說，如果每乙個炙手可熱的大**都發生在乙個“泡沫”宇宙中，那麼這些泡沫就永遠不會碰撞。 隨著時間的流逝，我們最終得到的是越來越多不相連的氣泡，它們都被乙個不斷膨脹的空間隔開。
雖然許多獨立的宇宙是在膨脹的時空中創造的，但膨脹永遠不會立即在任何地方結束，而只會在被不斷膨脹的空間隔開的不同、獨立的區域中。 這就是多元宇宙的科學動機，也是為什麼沒有兩個宇宙相撞的原因。 宇宙不會膨脹成任何東西; 它本身正在擴大。 **Ozytive 公共領域。
這就是多元宇宙的本質，也是為什麼科學家接受它的存在作為預設立場的原因。 我們有壓倒性的證據表明，大**是熱的，而大**始於一系列沒有事實解釋的條件。 如果我們加上乙個解釋——宇宙膨脹——那麼創造和觸發大膨脹的時空將形成乙個新的集合。 其中許多被觀測證實，但其他不可觀察到的仍然是通貨膨脹的後果。
其中之一是無數宇宙的存在，每個互不相連的區域都有自己的熱巨型**，當你把它們放在一起時，它們就構成了我們所知道的多元宇宙。 這並不一定意味著不同的宇宙有不同的規則、定律或基本常數，或者你能想象到的所有可能的量子結果都發生在多元宇宙的其他領域。 這甚至不一定意味著多元宇宙在物理上是真實的，因為它是我們無法驗證、驗證或偽造的**。 但是，如果：
暴脹理論是乙個很好的理論，資料表明它是，我們的宇宙本質上是量子的，所有的證據都表明它是量子的，然後多元宇宙幾乎是不可避免的。 你可能不喜歡它，你可能真的不喜歡一些物理學家濫用這個想法的方式，但直到乙個更好、可行的通貨膨脹替代方案出現——直到這個替代方案能夠清除通貨膨脹已經消除的三個理論障礙——多元宇宙將繼續存在。
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