天文|多元宇宙真的存在吗？
任何人都可以提出“关于事物如何运作的想法” ， 但是为了使其成为一个科学理论 ， 还需要更多其他工作 。 特别是新的科学理论必须着眼于当前的科学框架 ， 充分考虑当前的领先/最好的理论和所有可用的数据 ， 并满足以下三个标准：
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图源：flickr用户李戴维
它必须能够再现先前已有理论；
它必须能够呈现出与旧理论相矛盾或不属于旧理论的新结果；
最重要的是 ， 它能够提出新的（之前未提出过）并可供实验、理论测试的预测 。
科学进步在几乎发生在所有领域 ， 从简单的物理学到复杂的生物学 。
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图源：迈克尔·派瑞， 通过Eur.Phys.J 。 H37 (2012) 745 arXiv:1209.3563 (physics.hist-ph) 。
开普勒的日心说和椭圆轨道代替了用本轮、等温线和差分线描述的地心说 ， 后来牛顿的万有引力定律又扩展了日心说 。 万有引力定律不仅解释了行星的位置和运动 ， 还解释了木星的卫星、金星的相位、火星的偏心轨道 ， 并对彗星的周期性和返回进行了新的预测 。
【天文|多元宇宙真的存在吗？】几百年后 ， 万有引力定律未能预测出水星轨道的详细特征 ， 与此同时爱因斯坦的广义相对论崭露头角 。 广义相对论不仅继承了万有定律 ， 而且补充解释了水星轨道的异常 ， 并预测了引力会使光发生偏转 ， 这一预测可由实验检测 。 短短几年内 ， 广义相对论得到了证实 ， 一场全新的科学革命开始发生 。
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图源：《纽约时报》1919年11月10日（L）伦敦新闻画报 ， 1919年11月22日(R) 。
对于那些更喜欢生物学而不是物理学的人来说 ， 达尔文进化论同样能说明这个道理:遗传学超越进化论 ， DNA的发现进一步超越遗传学 。 科学就是以这种方式前进的:不是通过否定已有理论而是扩展从而来更好地总结出适用于宇宙各种现象的一套理论 。
那么 ， 多元宇宙论从何而来?它是什么?为了理解这一点 ， 让我们从宇宙本身开始 。 所谓宇宙 ， 指的是可观测的宇宙:我们所能看到、测量和相互作用的所有事物的总和 。
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图源：维基用户弗雷德里克·米歇尔和Azcolvin429 ， 由E. 西格尔注释 。
天空中的任何位置都能看到星体和星系 ， 它们分布于巨大的宇宙网络中 。 但太空越深远 ， 时间越久远 。 距离地球越远的星系越年轻 ， 演化程度也越低 。 这些星体中的重元素含量较少 ， 因为合并发生的少所以它们看起来也小 ， 它们更多呈螺旋状 ， 椭圆状则较少（需要合并才能形成） 。 如果我们可以走到所能看到的极限 ， 就会发现宇宙中最早的星体 ， 然后是宇宙之外的黑暗区域 ， 那里唯一的光是大爆炸遗留下来的辉光 。
但是大爆炸本身同时发生在大约138亿年前的任何地方 ， 这并不是空间和时间的开始 ， 而是我们可观测宇宙的开始 。 在此之前 ， 有一个被称为宇宙膨胀的时代 ， 在这个时代中 ， 空间本身以指数方式膨胀 ， 充满了时空结构 。
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图源：布克等人(2006,astro-ph/0604101);E. 西格尔修改 。
宇宙膨胀论也符合上述提出的科学发展遵守的替代论 ， 它出现并超越了之前的理论：
宇宙膨胀论与大爆炸已解释的一切相一致 ， 它涵盖了现代宇宙学的所有内容 ， 同时还解释了大爆炸无法解决的一些问题：为什么宇宙到处都是相同的温度 ， 为什么宇宙在空间上是如此平坦 ， 以及为什么没有像磁单极子那样的剩余高能遗迹 。 宇宙膨胀论还提出了六个不同的新预测 ， 科学家已证实了其中五个预测 。
然而 ， 还有一个 ， 也就是多元宇宙论 ， 目前科学家还没有明确方法来证实它 。
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宇宙膨胀的方式是空间以指数速度膨胀 。 这会吸收大爆炸之前存在的所有东西 ， 使得它比以前大很多倍 。 到目前为止 ， 这解释了如何得到如此统一的大宇宙 。 当膨胀结束时 ， 宇宙充满了物质和辐射 ， 这就是热大爆炸 。 但这也是奇怪的地方 。
足够的膨胀产生了目前所看到的宇宙 ， 在我们的周围也有许多空间区域(膨胀确实在那里结束)的膨胀不会马上结束 ， 导致了一种被称为永恒膨胀的现象 。
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