接下来将会看到,解答测量问题不容易,有些平行宇宙理论中,这一问题还没有得到解决。
第二层:后暴胀泡沫
即其他后暴胀泡沫,具有不同的有效物理定律、物理常数、时空维度、粒子种类。
若觉得第一层平行宇宙太大,简直无法容忍。那么试着想象一下无穷多个完全不同的宇宙(每个在图1.1用一个泡沫表示),这些宇宙甚至有不同的维度和物理常数。
这就是现在流行的混沌暴胀理论所预言的,我们称之为第二层平行宇宙。这些宇宙属于不同的范畴,离开得比无限远还要遥远,也就是说即使你以光速前进无穷长的时间也到不了那里。
原因是,我们的第一层平行宇宙团和邻近的第一层平行宇宙团之间的空间仍在暴胀,空间延展和创造新体积的速度远大于你能穿过它的速度。不过,你可以到达任意远的第一层平行宇宙,只要你足够耐心,而且宇宙膨胀减速的话。
第二层平行宇宙的存在的证据:
到20世纪70年代,大爆炸模型,已经被证明是一个成功解释了我们宇宙的大部分历史的理论。它揭示了原始火球怎样膨胀并冷却,在40万年后怎样变得透明,怎样发出宇宙微波背景辐射,并通过引力聚集过程形成密度起伏,产生了星系、恒星和行星。但仍然存在恼人的问题,最初到底发生了什么。
是无中生有吗。所有那些超重粒子,例如粒子物理预言的磁单极子,早期时应该在哪里被创造(“磁单极子疑难”)。
为什么空间是现在这么大,这么老,这么平坦,而一般的初始条件都预言在10-42秒量级之后,弯曲度会随时间增长,密度要么趋于0要么趋于无穷大(“平坦性疑难”)。
是什么机制导致了没有因果联系的空间区域上CMB温度都是基本一致的(“视界疑难”)。又是什么机制产生了在10-5水平上的原始密度起伏,从而长出所有宇宙结构。
暴胀过程一举解决了所有这些疑难,成为关于宇宙极早期的最流行理论。暴胀是空间的快速拉伸,它稀释了磁单极子和其他残余物,使空间就像一个膨胀气球的表面一样平坦均匀,并使量子真空波动演变成宏观大的密度波动从而形成星系。
从一开始,暴胀就通过了附加的检验:CMB观测显示,空间是极端平坦的,并测出初始波动具有近乎随尺度不变的波谱,没有物质的引力波成分,所有这些都和暴胀所预言的完全一致。
暴胀是很多基本粒子理论中的普遍现象。在流行的混沌暴胀模型中,暴胀在空间的某些区域停下来,使得我们所知的生命能够出现,同时量子波动导致其他区域暴胀得更快。