指数级膨胀的宇宙

现在，让我们看看与之相对的永恒暴胀理论。在早期宇宙中，构成粒子和力的量子场处于一个特殊的相态。这一相态下，宇宙能产生大量的暗能量。暗能量使得宇宙以指数级快速膨胀，这便是暴胀。通常，当“泡泡”形成时，暴胀就会停止。这些泡泡是量子场相变的产物。这和水的沸腾很相似。当我们加热水时，水中会有泡泡出现。泡泡内是气态的水，它由液态的水相变产生。在宇宙学中，泡泡内的量子场处于缺乏暗能量的相态。这个泡泡膨胀减慢，最终成为我们的宇宙。

维兰金和林德注意到，尽管泡泡膨胀的速度变慢，可它四周媒质中的量子场仍然具有很高的暗能量，仍然在快速暴胀。媒质中会生成更多的泡泡，这些泡泡将变为更多宇宙，正如我们的宇宙一样。两人发现，在某些条件下，处于暴胀状态的媒质永远不会消失，以上过程将永远地进行下去，纵使无数多的宇宙泡已经诞生。如果以上场景确实发生，那么我们的宇宙只是无穷多的宇宙泡中的沧海一粟。它们都来自永恒暴胀的媒质。

在最简单的永恒暴胀模型中（我们将集中讨论这类模型），每个宇宙泡中的自然规律都由理论景观随机产生。^[12]就许多讨论而言，这个理论景观专指弦景观。但事实上，任何包含变量参数的理论都可以构成景观，比如说标准模型景观。

在最简单的永恒暴胀模型中，不同的物理定律所对应的宇宙泡比例都是常数。因而，不同物理定理成立的可能性不会因为宇宙泡数量的增多而改变。在这一简单场景下，时间以及动力学不会在宇宙定律取舍的过程中（可能要舍去无穷多个）发挥任何作用。在某种程度上，宇宙的分布（指含有不同定律或性质的宇宙的出现概率）达到了一种平衡态，并会永远维持这一平衡态。这样的场景不含时间，它与宇宙自然选择图景截然不同。

每个宇宙泡中的自然规律都随机产生，因此想要允许生命存在，自然规律势必要经过精确的调控。于是，适宜生命生存的宇宙少之又少。于是，我们的宇宙是所有宇宙泡中的异数。

想要将以上场景联系于真实的观测，宇宙学家势必有求于人择原理。就如上文所说，人择原理指出，只有一些宇宙拥有适宜生命生存的自然规律和初始条件，我们只能生活在那些宇宙。人择原理将指导我们从一大堆毫无生机的宇宙之中，挑选出那一小部分宜居宇宙，因为我们所生活的宇宙正属于那一小部分。

值得注意的是，适宜生命生存的宇宙和高产黑洞的宇宙之间有很多共同的特征。两者背后的理论——人择原理与宇宙自然选择假说，都可以解释标准模型参数表现出的精细调控。但是，两个理论提供的解释截然不同。在宇宙自然选择假说中，我们的宇宙是一个典型的宇宙，它的特征使其具有高度的适应性，其他许多宇宙也会享有这些特征；而在永恒暴胀模型中，与我们这个宇宙相似的宇宙极为稀少。在前一理论中，我们得到了一个真实的解释；在后一个理论中，我们仅得到了一个取舍的原则。

解释的不同导致了理论在预言能力上的不同。预言能力指的是，实打实地预言出尚未观测到的宇宙特征的能力。如同上文所见，宇宙自然选择假说已经给出了一些真实的预言。而对于那些通过人择原理来解释宇宙规律或初始条件的理论来说，它们尚未对可行的实验作出任何一条可被证伪的预言。我怀疑，它们永远都给不出这样的预言。

以下是我这样怀疑的理由。任选一个你想解释的宇宙属性，它要么是允许智慧生命存在的必要属性，要么是不必要的属性。如果是前者，我们存在这个事实本身就解释了这条属性的原因。那一小撮允许智慧生命存在的宇宙都必须具有这个属性。再让我们看看后者，那些对智慧生命来说不必要的属性。对于每个宇宙泡来说，自然规律的选择都是随机的，那么后一类宇宙的属性也就随机分布于各个宇宙之中。同样，因为这类属性和生命无关，对于那些存有生命的宇宙来说，这类属性也是随机分布的。于是，这些理论不会对我们宇宙中所观测到的后一类属性作出任何预言。

前一类属性的代表是电子的质量；有很多证据表明，如果电子质量与目前的观测值有很大不同，生命存在的条件会遭到破坏。^[13]后一类属性的代表是顶夸克的质量；据我所知，它的值可以大幅变化，我们宇宙的生存条件不会受到丝毫影响。因此，人择原理无法解释目前我们观测到的顶夸克质量。

当然，永恒暴胀理论还是作出了一个有可能被验证的预言：它预言宇宙泡的空间曲率略小于零（空间曲率小于零的空间呈马鞍形；空间曲率大于零的空间呈球形）。如果我们的宇宙真的来自暴胀多重宇宙中的泡泡，那么这条预言肯定也适合我们的宇宙。

这是一个实打实的预言，但想要测试它，我们还要克服许多问题。首先，这个略小于零的曲率其实很接近于零。不管是正是负，我们总是很难区分零和一个小小的数字。事实上，就目前的实验误差而言，时空的曲率好像是零。退一步说，假设未来我们进行了更好的实验，得到了更好的数据，区分空间曲率略大于零、略小于零还是刚好是零，仍然很难。任何科学实验总伴随着测量中的不确定性。鉴于这些不确定性的存在，想要通过观测证伪这一预言尚需时日。

纵使验证了我们宇宙的空间曲率稍小于零，这一观测本身并没有证明多重宇宙的存在。许多其他宇宙模型也和这一观测相容。举个例子，我们的宇宙就是爱因斯坦方程在负曲率条件下的一个简简单单的解，这并不需要多重宇宙。此类解确实存在，我们也确实无须借助暴胀理论对它们的存在进行论证。再举个例子，暴胀就仅仅制造了一个宇宙泡，而没有制造多重宇宙。没有任何观测可以验证其他宇宙的属性，因为这些其他宇宙不会影响我们的宇宙。