在宇宙中，我们看到许多相似物体的例子，但每个物体都是独一无二的。 在我们所知道的所有星系、恒星和行星中，没有两个是相同的，但每个星系都有自己独特的历史、特性和组成。 然而，这是一个令人信服的想法，如果足够多的宇宙可以工作，最终其中的粒子将以这样一种方式组织起来，即相同的可能性 - 无论不太可能 - 将在不同时间多次发生。 也许，考虑到无限宇宙的概念，我们能想象到的每一个系统，包括地球，甚至可能有无限数量的副本，我们每个人都生活在其中。
正是这个想法，我们每个人都可以在某个地方拥有无限数量的副本，这产生了我们现代的多元宇宙概念。 也许我们有不同的版本，一个小小的决定，一个结果，甚至一个量子测量，都会导致一个非常不同的结果。 虽然许多人嘲笑多元宇宙从根本上是不科学的观点——毕竟，除了我们有限的可观测宇宙之外，没有办法看到、测试或获取关于宇宙任何部分的信息——但事实是，多元宇宙的存在植根于科学本身。 事实上，如果只有两件事是真的：
宇宙暴胀，在大**之前和之后，都按照我们的想法发生，而暴胀，就像宇宙中的所有其他场一样，本质上是一个量子场，受制于其他量子理论所遵循的所有量子规则，所以多元宇宙的出现是这些想法的必然结果。 这就是为什么物理学家不顾少数人的反对，压倒性地声称多元宇宙必须存在。
膨胀宇宙的“葡萄干面包”模型，其中相对距离随着空间（面团）的膨胀而增加。 任何两个葡萄干彼此相距越远，接受光时观察到的红移就越大。 膨胀宇宙的红移-距离关系已被观测证实，并且与自1920年代以来已知的情况一致。 **NASA WMAP科学团队。
故事始于发现一个膨胀的宇宙。 早在 1920 年代，证据就变得压倒性地表明，不仅天空中大量的螺旋和椭圆实际上是整个星系本身，而且确定这样的星系越远，转移到系统、更长波长的光量就越大。 虽然最初提出了各种各样的解释，但它们都随着更丰富的证据而消失，直到只剩下一种：宇宙本身正在经历宇宙膨胀，就像发酵的葡萄干面包一样，其中像星系（例如葡萄干）这样的共轭物体嵌入膨胀的宇宙（例如面团）。
如果宇宙今天正在膨胀，并且其中的辐射正在向更长的波长和更低的能量转移，那么这意味着在过去，宇宙一定更小、更密集、更均匀、更热。 只要任何数量的物质和辐射都是这个膨胀的宇宙的一部分，大**的概念就会产生三个明确而普遍的**：
一个巨大的宇宙网，星系随着时间的推移而增长、演化和聚集，黑体辐射的低能量背景，这是炽热的早期宇宙中性原子第一次形成后遗留下来的，以及一组最轻的元素（氢、氦、锂及其各种同位素）的特定比率，这些元素甚至存在于恒星从未形成的区域。
随着宇宙的膨胀，这个来自结构形成模拟的碎片代表了富含暗物质的宇宙中数十亿年的引力增长。 随着时间的流逝，过于密集的物质质量变得更丰富，质量更大，成长为星系，星系群和星系团，而密度低于平均水平的区域则优先放弃其物质到更密集的周围区域。 **拉尔夫·凯勒（Ralf Kaehler）和汤姆·阿贝尔（Tom Abel）（基帕克）奥利弗·哈恩（Oliver Hahn）
这三个预言都得到了观测的证实，这就是为什么大**已经占据了我们关于宇宙起源的主要理论的至高无上的地位，而所有其他竞争对手都被搁置了。 然而，大**只描述了我们的宇宙在早期阶段的样子; 它没有解释为什么宇宙具有我们观察到的特定属性。 在物理学中，如果你知道一个系统的初始条件以及它所遵循的规则是什么，你就可以非常准确地**——在你的计算能力和系统固有的不确定性的极限下——它将如何任意地发展到遥远的未来。
因此，我们可以提出一个重要的问题：大**在开始时需要具备哪些初始条件才能为我们提供我们现在观察到的宇宙？ 答案有点令人惊讶，但我们发现：
必须有一个比普朗克尺度低的清晰（至少约1000倍）的最高温度，已知的物理定律崩溃，宇宙必须在所有尺度上都具有大致相同幅度的密度波动（比大尺度小几个百分点），膨胀率和物质和能量的总密度必须几乎完美平衡： 在热大**开始的那一刻至少有30个有效数字，相同的初始条件 - 相同的温度，密度和波谱 - 必须存在于所有位置，甚至在两个位置之间，并且光速信号不可能在大**之后经过的时间内传播它们之间的距离。
宇宙的总熵一定比今天低得多，低了数万亿倍。
如果这三个不同的空间区域从来没有时间加热、共享信息或相互传输信号，那么为什么它们的温度都相同？ 这是大**初始条件的问题之一; 除非它们以某种方式开始，否则这些区域怎么可能都获得相同的温度？ **e. siegel/beyond the galaxy
每当我们遇到初始条件的问题时——基本上，为什么我们的系统以它必须启动的方式启动——我们只有两种选择。 我们可以诉诸不可知的事物，并说它是这样，因为这是它唯一可能的方式（即Lady Gaga的解释，它只是“以这种方式出生”），我们无法进一步知道任何事情。 然而，我们也可以尝试一种科学的方法：我们可以尝试找到一种机制来建立和创造我们知道我们需要拥有的条件。 第二种方式是物理学家所说的“诉诸动力学”，我们设计的机制必须做三件重要的事情。
它必须重现它试图取代的模型所取得的每一个成功——在这种情况下，是流行的大**。 这些早期的构建块必须来自我们想出的任何机制。
它必須解釋一個大**無法解釋的關鍵觀察事實：宇宙開始的初始條件。 这些问题，那些在宇宙中无法解释的问题，必须用任何新奇的想法来解释。
它必须创造出与原始（大）理论不同的新事物，并且必须在这些理论中产生某种程度的可观察、可测试和/或可测量的结果。
我们唯一符合这三个标准的想法是宇宙暴胀理论，它现在在所有三个方面都取得了前所未有的成功。
通货膨胀期间发生的指数扩张之所以如此强大，是因为它是无情的。 每隔 10 -35 秒（左右），任何特定空间区域的体积在每个方向上都会增加一倍，导致粒子或辐射的任何稀释，并导致任何曲率迅速变得无法与平坦区分开来。 经过几百次翻倍，即10-32秒，最初小于普朗克尺度的涨落现在将被拉伸到比目前可观测的宇宙更大。 **e. siegel （l）;ned wright'S 宇宙学教程 （R） （英语）.
暴胀基本上是说，宇宙在炽热、致密、充满物质和辐射之前处于一种状态，它被空间本身固有的大量能量所支配：某种场或真空能量。 只不过，与今天的暗能量不同，暗能量的能量密度非常小（相当于每立方米空间约一个质子），膨胀过程中的能量密度是巨大的：大约1025比今天的暗能量密度大几倍。 根据爱因斯坦的广义相对论，决定膨胀速率的是能量密度，这意味着在暴胀期间，膨胀率不仅大得令人难以置信，而且是无情的：随着空间的不断膨胀，膨胀率仍然很大。
这与我们今天所熟悉的宇宙截然不同。 在物质和辐射不断膨胀的宇宙中，体积增加，而粒子数量保持不变，因此密度降低。 由于能量密度与膨胀率有关，因此宇宙的膨胀率会随着时间的推移而减慢。
但是，如果能量密度是空间本身的内在形式，那么能量密度将随着时间的推移保持不变，膨胀率将保持不变。 结果就是我们所知道的指数膨胀，在很短的时间内，宇宙的大小翻了一番，之后又翻了一番，依此类推。 在很短的时间内（几分之一秒），一个最初比最小的亚原子粒子小的区域可以被拉伸到比今天的整个可见宇宙还要大。
在顶部面板中，我们的现代宇宙在任何地方（包括温度）都具有相同的属性，因为它们起源于具有相同属性的区域。 在中间的面板中，本来可以有任何任意曲率的空间被膨胀到我们今天无法观察到任何曲率的程度，从而解决了平坦度问题。 在底板中，原本的高能遗物被充气带走，为高能遗物问题提供了解决方案。 这就是通货膨胀如何解决大**本身无法解释的三大问题。 **e. siegel/beyond the galaxy
在暴胀期间，宇宙——无论它在暴胀开始时具有什么性质——都被拉伸到一个巨大的尺度。 这在此过程中完成了大量工作，包括：
拉伸可观测宇宙，无论其初始曲率如何，都无法与平坦度区分开来，采用开始膨胀的区域中存在的任何初始条件，并拉伸它们，使它们现在在整个可见宇宙中均匀，在膨胀之前，获取该区域中存在的任何量子，并迅速将它们相互驱动到任意较低的密度， 产生微小的量子涨落，并将它们扩展到整个宇宙，因此它们在所有距离尺度上几乎相同，但在较小的尺度上（当暴胀即将结束时），振幅略小，将所有“暴胀”场能转化为物质和辐射，但只允许物质和辐射达到仍远低于普朗克尺度（但与暴胀能尺度相当）的最高温度并产生较大的SC上存在的密度和温度波动光谱
最后，这完成了我们需要考虑用新理论取代旧理论的所有三件事。 暴胀再现了非暴胀热超**的成功，提供了解释大**初始条件的机制，并产生了一系列与非暴胀开始不同的新**。 从 1990 年代到现在，通货膨胀情景与观察结果一致，与非通货膨胀热点情景不同。
在宇宙膨胀过程中，空间中固有的量子涨落延伸到整个宇宙，在宇宙微波背景中产生密度涨落，进而产生当今宇宙中的恒星、星系和其他大型结构。 这是我们对整个宇宙行为的最好描述，暴胀先于并设定了大**。 不幸的是，我们只能获得宇宙视界内的信息，而宇宙视界都是大约138亿年前暴胀结束的同一区域的一部分。 **e. siegel;欧空局、普朗克和能源部、美国宇航局、美国国家科学院、CMB研究跨机构工作组。
根据我们今天观测宇宙所具有的特性，为了重现我们所看到的，过去必须发生最小的暴胀。 这进一步意味着通货膨胀必须满足某些条件才能成功：那些导致我们刚才提到的**和事后**的条件。 也许模拟暴胀的最简单、最容易理解的方法是把它想象成一座山，只要你呆在山顶上就会膨胀，但一旦你滚入下面的山谷，暴胀就会结束，并将其能量转化为物质和辐射。
如果你这样做，你会发现你的山丘可以有某些形状，或者物理学家所说的“势能”，在这些领域是成功的，而另一些则根本没有。 获得所需充气量的关键与山顶有关：它需要在足够大的区域内保持足够平坦的形状。 简单来说，如果你把暴胀场想象成山顶上的一个球，在暴胀的大部分时间里需要缓慢滚动，那么只有当它进入山谷时，它才会加快速度并快速滚动，这就是结束暴胀的原因。 作为科学家，我们已经量化了通货膨胀需要达到多慢的水平，这使我们能够了解这种潜力所需的形状。 只要顶部足够平坦，暴胀就可以作为我们宇宙开始的可行解决方案。
当宇宙膨胀发生时，空间中固有着大量的能量，因为它位于这座山的顶部。 当球滚入山谷时，能量被转化为粒子。 这不仅提供了一种机制，不仅可以设置热大，还可以解决与之相关的问题并制作新的问题。 e. siegel/beyond the galaxy
那么，多元宇宙的概念在哪里发挥作用呢？ 这与我们不能太认真地对待球和山的类比有关：事实上，这是一种纯粹的经典事物观。 至少按照我们的理解，宇宙不是纯粹的经典，而是量子性质的。 这意味着暴胀，就像我们所知道的所有场一样，本质上也应该是一个量子场。 场的量子性质告诉我们，它的许多性质无法精确确定，而是具有概率分布。 而且，与所有瞬态量子系统一样，经过的时间越长，概率分布的离散度就越大。
换句话说，通货膨胀不是把一个虚线球滚下山坡。 相反，真正滚下山的是量子概率波函数，它能够取各种允许值。
但是当球沿着山丘滚动时，宇宙正在经历宇宙膨胀，这意味着它在所有三个维度上都呈指数级膨胀。 如果我们取一个 1 1 1 1 的立方体并称它为“我们的宇宙”，那么我们可以看到这个立方体在膨胀过程中膨胀了。 如果立方体需要很少的时间才能使大小增加一倍，那么它就会变成一个 2 2 2 的立方体，需要 8 个原始立方体才能填充。 让相同的时间过去，它变成了一个 4 4 4 的立方体，需要 64 个原始立方体来填充。 让时间再流逝一次，它是一个 8 x 8 x 8 的立方体，体积为 512。 经过大约 100 次“乘法”，我们将得到一个大约 10 个宇宙中的 90 个，其中原始立方体，或具有相同体积膨胀系数的宇宙：1090
如果暴胀是一个量子场，那么场值会随时间扩散，并且不同的空间区域以不同的方式实现场值。 在许多地区，博弈价值将在底部结束，结束通货膨胀，但在更多地区，只要球留在山丘的平坦部分，通货膨胀就会继续，在那里它可以任意停留到遥远的未来。 **e. siegel/beyond the galaxy
这就是问题出现的地方。 如果暴胀是一个随时间扩散的量子场，那么当山顶上的“量子球”沿着山顶的平坦部分缓慢滚动时会发生什么？
答案是，波函数中更接近山谷尽头的部分更有可能滚入谷本身。 在这些地区，暴胀很可能很快结束，然后场能将转化为物质和辐射，随之而来的就是我们所知的热**。 这个区域可能在边界处不规则地形成，但有些区域似乎描述了我们可以看到和进入的可观测宇宙的一部分。 只要发生足够多的暴胀来重现我们在宇宙中看到的观测成功，这似乎是对我们自己的宇宙历史的一个很好的描述。
但是，波函数中更平坦的部分更接近山顶呢？ 那里的通货膨胀持续了更长的时间，这些是我们可以考虑的“之外”的领域，即通货膨胀迅速结束的地区。 这意味着什么，就以下方面而言：
通货膨胀已经结束，随之而来的是炽热的大**，与那些通货膨胀继续增长的国家相比，即使它在其他地方结束了？
每当发生暴胀（蓝色立方体）时，随着时间的每一步向前，它都会创造成倍更多的空间区域。 即使有许多立方体的通货膨胀结束（红色x），通货膨胀仍将在未来更多地区持续下去。 暴胀在任何地方永远不会结束，这一事实使得暴胀一旦开始就“永恒”，这也是我们现代多元宇宙概念的一部分（红色 X 的区域描述了独立的、不相连的宇宙）。 e. siegel/beyond the galaxy
当你弄清楚在热门大**发生之前获得足够的扩张的数学方法时，这就是科学告诉我们的多元宇宙几乎是不可避免的。 我们必须要求宇宙经历足够的膨胀，才能使我们的宇宙以我们观察到的特性存在。 我们也知道，在通货膨胀结束的地区之外，通货膨胀的持续时间一定要长得多。
现在让我们问一个大问题，“这些区域的相对大小是多少？ 如果我们比较以下地区：
在通货膨胀在某个时间结束的地区，以及在那段时间之后，通货膨胀仍未结束的地区，我们发现，与通货膨胀结束的地区和随之而来的热**相比，通货膨胀继续增长的后一个地区呈指数级增长（并且仍在随着时间的推移而增长）。 此外，随着时间的推移，这种规模差距继续恶化。 即使有无数的地区结束了通货膨胀，也会有更大、更无限的地区持续存在。 此外，它结束的各个区域 - 热量大** - 将被果断打开，被更广阔的空间区域进一步分隔。
简单地说，如果每一个炙手可热的大**都发生在一个“泡沫”宇宙中，那么这些泡沫就永远不会碰撞。 随着时间的流逝，我们最终得到的是越来越多不相连的气泡，它们都被一个不断膨胀的空间隔开。
虽然许多独立的宇宙是在膨胀的时空中创造的，但膨胀永远不会立即在任何地方结束，而只会在被不断膨胀的空间隔开的不同、独立的区域中。 这就是多元宇宙的科学动机，也是为什么没有两个宇宙相撞的原因。 宇宙不会膨胀成任何东西; 它本身正在扩大。 **Ozytive 公共领域。
这就是多元宇宙的本质，也是为什么科学家接受它的存在作为默认立场的原因。 我们有压倒性的证据表明，大**是热的，而大**始于一系列没有事实解释的条件。 如果我们加上一个解释——宇宙膨胀——那么创造和触发大膨胀的时空将形成一个新的集合。 其中许多被观测证实，但其他不可观察到的仍然是通货膨胀的后果。
其中之一是无数宇宙的存在，每个互不相连的区域都有自己的热巨型**，当你把它们放在一起时，它们就构成了我们所知道的多元宇宙。 这并不一定意味着不同的宇宙有不同的规则、定律或基本常数，或者你能想象到的所有可能的量子结果都发生在多元宇宙的其他领域。 这甚至不一定意味着多元宇宙在物理上是真实的，因为它是我们无法验证、验证或伪造的**。 但是，如果：
暴胀理论是一个很好的理论，数据表明它是，我们的宇宙本质上是量子的，所有的证据都表明它是量子的，然后多元宇宙几乎是不可避免的。 你可能不喜欢它，你可能真的不喜欢一些物理学家滥用这个想法的方式，但直到一个更好、可行的通货膨胀替代方案出现——直到这个替代方案能够清除通货膨胀已经消除的三个理论障碍——多元宇宙将继续存在。
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