每年夏天，我父母都会在亚得里亚海1（the Adriatic）边的古老小镇发罗拉2（Vlora）的沙滩边租上一间假日公寓，租期两周。在古希腊罗马时期，人们将其称为“奥隆3”（Aulona），即使是在上世纪八十年代，在共产党执掌阿尔巴尼亚（Albania）大权时，这仍是一个特别的旅游去处。奥隆的精髓深深地烙印在其传统、迷信和自然风景里，在时间的洪流之外兀自飘荡。崎岖的高山、碧绿的海水以及黑色的岩石守卫着这个小镇，在落日时交融于宁静之中。梦在这里被解放。
我最爱的夜间活动就是独自一人坐在荒无人烟的沙滩上，看着海浪在无声的地平线处徘徊，然后有节奏地拍向海岸。当夜幕降临，我会一直等待，直到那海与天的分界线渐渐模糊无影，直到所有的界限都消失无踪。当然，所有人都知道我们这些身处冷战铁幕4之后人是严禁去到那地平线以外的世界的。但是，坐在黑暗之中，我还是有想象的自由的。那些坐在亚得里亚海那头的孩子们是否也同样被我们共有的这一天际所吸引？最后我爸爸会走过来坐在我身旁，他并没有训斥我。然后我们两就与天空无声地对话。没过多久，他就会告诉我是时候回去了，海与天的温柔魔咒也就此打破。
20年后的2009年，我和其他十几位科学家坐在剑桥大学的卡夫里宇宙学研究所（Kavli Institute for Cosmology）的房间里观看普朗克卫星（Planck satellite）的发射。低沉的嗡嗡声使房间充满了谨慎的紧张感。现场直播的中止会让人们担心不已而不再随意交谈。当倒计时开始，房间变得异常安静，而当卫星发射成功，房间中便响起了热烈的欢呼和响亮的掌声。
普朗克正启程去测量宇宙大爆炸留下的微弱光波，即宇宙微波背景（Cosmic Microwave Background）。宇宙微波背景是一种精确的指纹，能让我们一睹宇宙形成之初的模样，并且解释一些极为古老的问题：我们从何而来，又是怎么来到这的？（请看标准模型。）今年三月，在普朗克发射四年后，普朗克团队发布了有史以来最为详细的宇宙微波背景地图。其细节引起了人们的震惊：宇宙微波背景的亮度分布异常，这不可能是我们这一宇宙的物体的产物。这一在实践中观测到的隐藏密码意味着我们的宇宙只不过是许多广阔宇宙中的一个普通成员而已。瞬间，我们的探索范围变得极为广阔。我们已经到达了多重宇宙领域。
标准模型（The
Standard Model）
对其他宇宙的存在的思考并不是前无古人的。从史前到现代，这一可能性一直激发着哲学家、作家以及科学家的想象。但是在大部分年代里，这一想法并未被人们认真对待。从哲学上来讲，这会不必要地将事情复杂化，只会把宇宙起源的奥秘推向新一层世界，而这层世界理论上是无法观察到的。而且，因为判定一项理论是否科学的标准是这项理论是否可被真伪，许多科学家并不认为多重宇宙是“真正的”科学。从美学上讲，多重宇宙也不具吸引力。科学家们相信自然是简单经济的。一个宇宙就够了，所以为什么还要有更多的宇宙呢？然而，随着我们的科学认识逐渐发展，那些我们相信并钟爱的自然理论——量子力学、宇宙膨胀理论和弦理论——都不可避免地预测多重宇宙的存在。如今，尽管过去人们对平行宇宙抱有偏见不愿深入研究，多重宇宙最终还是被纳入到了严肃的科学研究中。 如果你认为你以前听过这一论述，你确实听过。从原子论者5（Atomists）到斯多葛派学者6（Stoics）和三世纪的基督徒，从卢克莱修7（Lucretius）到笛卡尔8（Descartes），从托勒密9（Ptolemy）到伽利略（Galileo）和康德（Kant），起源特殊的单个宇宙和随机产生的多重宇宙之间的战争持续了几个世纪。行星和恒星之间也有类似的战争。十六世纪，哥白尼（Copernicus）不顾来自教会和其他科学家的顽强抵抗，将地球移出了宇宙中心。多重宇宙可能是对哥白尼理论的终级延续：整个宇宙都不见得是重要的，我们的宇宙只是其他无限多的宇宙的其中之一而已。
多重宇宙论述也有自己的哥白尼：五十多年前，休·艾弗雷特（Hugh Everett）敢于在他的博士论文里将量子力学应用于整个宇宙从而公开提出第一个平行宇宙理论。他分析道，既然宇宙在诞生之初是极小的，那么它应该也遵循量子力学。根据波粒二象性10，他把婴儿宇宙（baby universe）视为一个像量子波包11（quantum wavepacket）一样的粒子。他发现了一整族的数学波包解——意味着有一族量子宇宙。明白我们的观测范围被局限在单个宇宙中，他只得苦思：我们宇宙的量子起源意味着其他无数个宇宙也有同样的存在可能性。
艾弗雷特所知的所有物理定律都不能把这一大堆数学解限制成唯一一个解，所以艾弗雷特得出这样的结论：多重宇宙的存在是量子力学的必然推论。他的论证极具震撼力，甚至引起了量子力学之父，尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）的注意，然而波尔竭力反对这一解释。艾弗雷特的物理学术生涯终结在了博士研究阶段，对多重宇宙的研究也陷入泥沼，整整四十多年都停滞不前。
大约十年前，弦景观的发现让人们对多重宇宙理论的抵制态度得以改变。在我们所拥有的理论中，弦理论是最有可能是成为自然根本理论的了。弦理论以十一维时空为基础，但是很显然我们的宇宙看起来只有四维：高度、宽度、长度和时间。弦理论的目标之一就是想办法摆脱其他七个空间维度，而通过将额外维度卷曲使其隐藏不见，弦理论也确实做到了这点。这就和三维的花园浇水软管一样，从很远的地方看去那就像是一个一维的弦。
但是许多方法都可以将七个维度卷曲然后将其能量丢进剩下的四个维度中。本世纪初，科学家们使用各种可能的数学方法来实现这一目的，自然就发现了大量的四维宇宙的起源可能。这些起源可能的能线图12（energy profile）即被称为弦景观（landscape of string theory）。弦景观中的任一能谷（energy valley）都有可能通过大爆炸来孕育一个宇宙。多重宇宙理论终于再次昂首挺胸，只不过这一次是在对理论进行了十多年的细心运用之后。
很快，弦景观的发现就被称为是弦理论的危机。这一“万有理论13”（ theory of everything）之首居然无法预测世上只有一个宇宙，并且这一宇宙与我们的特性相同，这怎么可能？人择原理（anthropic principle）则被推崇为逃出这一危机的通道。人择原理认为，宇宙之所以是现在这个样子是因为如果它不是这个样子我们也不会在这里观测它。那时我刚开始我的第一份教职工作，我的导师建议至少在我得到终身教职之前，我应该集中精力研究一些不会引起争议的能很快出成果的课题。这一建议并无恶意，但是自然最为迷人的秘密也有着难以抗拒的吸引力。我的研究领域越来越集中于对人择理论的论证，这使我感到不安，但这同时也鞭策着我去寻找一个能让我计算出答案的科学形式体系。这个风险值得我冒。
在对潜在误区以及前人的猜想进行了一番探究之后，我总结道：为什么我们的宇宙被选中有人类存在，这个问题是毫无意义的，除非我们承认还有许多其他的宇宙起源可能。否则，“为什么我们起源于这个宇宙”，这个问题和其答案“我们只能源于这个宇宙”是没有区别的。困难的一步便是讲清楚在弦理论发现的所有可能世界里，为什么是我们这个世界被选中有生命存在。 我认为，我们应该考虑一系列的初始宇宙，然后把每一个初始宇宙视为一个波包——就像穿越弦景观的能谷的粒子一样。然后我们就能问自己：这些初始宇宙将怎样根据量子力学来演化？这种方法可以避免假设，还能将埃弗雷特的多重宇宙嵌进弦景观。这在某种程度上也是一种常见的计算方法。将量子力学运用于所有初始宇宙状态，这和物理学家们计算电子怎样沿着电线向下移动是差不多的。电线中原子链的能量场和弦景观中的能谷链是相似的；而且电子的波函数13和初始宇宙的波包也是相似的。
弦景观中的能量分布是极不均匀的，这与玻璃或者内含杂质的电线这样的绝缘体里的原子座（atomic site）的能量相似。就像电子在玻璃中会被困在原子座上一样，穿越弦景观的宇宙波包也会被困于能量座中。如果弦景观像导线那样能量分布极为均匀，拥有一连串周期性的低能量区域，那就不会产生宇宙，因为波包不会被困于一个单独的能谷之中。相反，它们会被引导穿过弦景观，就像一个良导体中的电子一样。
我们知道宇宙的初始状态能量极高，有10^25电子伏14（electron volt）。既然原始波包在一个能量不均的弦景观中游荡，那为什么它不选择一个能量更低的地点呢？答案很简单，由于弦景观中的波包是按照量子力学演化的，只有高能的初始状态才能产生大爆炸并且变成“真正的”大型宇宙。初始状态能从弦景观中获得能量，加速生长，而量子涨落15（quantum fluctuation）又会抑制其长速，使初始状态坍塌成一个点。这两种因素的平衡控制着这些初始状态的演化。
但是人们认为这些研究结果太过激进，但它们同样也是振奋人心的，因为每一个观点都是从量子等式中得来的，而非猜想和假设。有史以来第一次，我们找到了一个能够解释为什么只有我们这种高能宇宙才拥有生命的理论。同时这一理论还将上世纪的两大科学体系——弦理论和量子力学结合在了一个多重宇宙中。然而，我们所做的预测并不能被证实。问题就变成了：我们要怎样寻找多重宇宙？
我仍记得那日清晨，我忽然意识到答案就在我们眼前。那是在2005年的早秋，而接下来的几周充满了失望和挫败。每日早晨我都带着乐观醒来，感觉我马上就要解决那个问题了。但是，在我散步于夜色中，沉思了许久之后，我总会发现我的方法有逻辑缺陷，然后确信这一问题是无法解决的。更糟的是，那年我在早上八点有大班课，这对学生来说不容易，对我这种只有在晚上才能达到最佳工作状态的夜猫子也不容易。那日上午九点，我刚刚结束了教学，正坐在星巴克里茫然若失地盯着窗外看，然后我忽然想到了一个主意。
我们的宇宙在形成之初是与其他的宇宙相连，或“相纠缠”的。随着我们的宇宙以极快的速度生长，它最终摆脱了量子特性，与其他所有幸存的宇宙永远分离。这一过程被称为脱散16（decoherence）。但是量子力学中有一个深层原则，即幺正性原则（Unitarity Principle）。这一原则规定一个系统（包括一个量子波状的宇宙）的信息是永不遗失的。这一原则确保我们宇宙与其他宇宙的纠缠痕迹会以某种形式被保留下来，就在如今的天空之中。
2006年我与托莫·高桥（Tomo Takahashi）和理查德·霍尔曼（Richard Holman）合作发表了一系列题为《弦景观的显灵》（Avatars of the Landscape）的论文。我们根据以往的观测经验对其他宇宙留下的痕迹做出了具体的预测。最重要的是，我们还证明：我们的宇宙在早期与其他宇宙之间的纠缠是造成宇宙微波背景辐射强度差异的一个独立因素，同时也是造成我们宇宙周围的物质分布差异的一个独立因素（这些物质被称为结构）。另外，我们还计算出了这一纠缠的强度，而且还说明这一纠缠的影响是可以被大规模观测到的。
当 我们发表作品时，我们并不奢望这些预测能在我们有生之年得到证实。令人惊讶的是，不到七年，9个预测中就有八个与测试数据相符。仅仅在今年三月，普朗克卫星传来的数据一下子就对七个预测进行了检测。大型强子对撞机（Large Hadron Collider）证实了当能量达到一万亿电子伏时，并不存在超对称破坏17（Supersymmetry breaking），这与我们的第九个预测相符。只有对暗流18（Dark Flow）的预测仍存在争议，两个普朗克团队的论文结论有所冲突。总的来讲，这九个预测代表着对这一理论的极为严格的检测，因为它们都来自于同一个理论框架。任一预测都不可以不顾其他预测独自改变以符合某一组数据——这一数据必须证实所有预测，否则这个理论就站不住脚。
早先的两个对宇宙微波背景的绘测（一个由宇宙背景探测器（COBE）在1992年测得，一个由威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）于2007年测得）也观测到了异常。它们观测到的和普朗克卫星观测到的相似，但是它们并没有普朗克这么有自信。但普朗克观测到的异常也有可能是夸大了的。如果真是这样，我们就得从头再来了。但是如果这些异常得到证实，我们也确实第一次瞥见了平行宇宙，那我们就实现了一大壮举了：我们不但找到了其他宇宙存在的证据，还对弦理论进行了有史以来的第一次检验，因为我们在研究中用到了对弦景观的描述。更广泛地说，多重宇宙的存在将驱使我们重新审视一些我们最为珍爱的宇宙观，并发展出一种新的现实本体论19：所有的宇宙都以同样的根本时空构造为基础吗？在大爆炸之前有时间概念吗？我们能否观测到不与我们的宇宙相纠缠的宇宙？是什么决定了自然法则？那将是一个令人激动的时刻。
2013年，我回到了发罗拉，去到了我最爱的那个地方，还带着我三岁的女儿。我仔细地观察着她。来到这里，她看起来是那么的激动，完全无忧无虑，啊，又是那么的开心，朝四处撒着沙粒，泼着水花。我心想，仅仅一代人的时间，我们就在政治上和科学上取得了如此进步，多么了不起啊。她充满感染力的咯咯笑声取代了通常的沉静。对于亚得里亚海对面的事物她并不感兴趣，因为她已经知道了。她去过那儿了。海那边的远方的远方以及更远的远方她都去过。当我在她这个年纪时，我以为我永远都无法去到那些地方。但是她属于另一代人，他们这代人不愿被禁锢，拥有无边的想象和无尽的探索。当地平线在夜色中模糊，海与天交融一体，我的思绪再次飘往那些被打破的界限。
译注：
1. 亚得里亚海：地中海的一个大海湾。在意大利与巴尔干半岛之间。
2. 发罗拉：位于阿尔巴尼亚西南部港市，发罗拉区首府。在亚得里亚海发罗拉湾东北岸。湾外有萨赞岛作屏障，港阔水深，曾为重要军港。
3. 奥隆：发罗拉古名为奥隆，因凯撒与庞培之战场而闻名于世，后为东罗马帝国及土耳其所占领。 4. 铁幕：指冷战时期将苏联和东欧共产党国家与西欧分开的边界。
5. 原子论者：原子论的支持者，认为万物的本原是原子和虚空。
6. 斯多葛派学者：斯多葛学派支持者，认为世界理性决定事物的发展变化，相信每一个人都是宇宙常识的一小部分，每一个人都像是一个“小宇宙”，乃是“大宇宙”的缩影。
7.卢克莱斯：罗马共和国末期的诗人和哲学家，以哲理长诗《物性论》（De Rerum Natura）著称于世。
8. 笛卡尔：近现代法国哲学家、物理学家、数学家。
9. 托勒密：古希腊天文学家、地理学家和光学家。
10.波粒二象性：是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。在量子力学里，微观粒子有时会显示出波动性（这时粒子性较不显著），有时又会显示出粒子性（这时波动性较不显著），在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。
11.量子波包：一般的波是由若干种以至无限多种谐波叠加而成的，往往仍然是非局域性的。但是，在特定条件下，叠加后的波有可能是局域性的，犹如被某种曲面包裹住那样。这种局域性的波就叫做“波包”。 在量子力学里，波包可以用来代表粒子。波包的大小就是粒子的大小，波包的速度（称为群速）就是粒子的运动速度
12.能线图：又称反应坐标图（reaction coordinate diagram），是化学反应或过程坐标图中的理论上的能量变化曲线图。
13.万有理论：用来指那些试图统一自然界四种基本相互作用：万有引力、强相互作用、弱相互作用和电磁力成一体的理论。目前被认为最有可能成功的万有理论是M理论和超弦理论。
14.波函数：在量子力学里，波函数描述粒子的量子态与量子行为，是一种复值函数，表示粒子在位置r 、时间 t 的概率幅。
15.电子伏：是能量的单位。代表一个电子（所带电量为-1.6×10-19库仑）经过1伏特的电压加速后所获得的动能。
16.量子涨落：在量子力学中，量子涨落（或量子真空涨落，真空涨落）是在空间任意位置对于能量的暂时变化。量子力学的一个基本原理，不确定性原理允许在全空无一物的空间（纯粹空间）中随机地产生少许能量，前提是该能量在短时间内重归消失。产生的能量越大，则该能量存在的时间越短，反之亦然。
17.脱散：量子脱散（或译量子退相干）指的是一量子系统状态间相互干涉（interference）的性质随着时间逐步丧失；常举的例子是“薛定谔的猫”状态。
18.超对称：是费米子和玻色子之间的一种对称性，该对称性至今在自然界中尚未被观测到。在粒子物理学中，超对称破坏是指从一个超对称的理论中得到看似不超对称的物理现象。（In particle physics, supersymmetry breaking is the process to obtain a seemingly non-supersymmetric physics from a supersymmetric theory.）
19.暗流：宇宙中成团的物质好象正在以极高的速度朝着同一个方向运动，这个现象用可见宇宙中的任何引力模式都无法进行解释，天文学家们称之为“暗流”。 暗流的异常流动现象很难用常理解释，因为根据标准宇宙爆炸图，宇宙整体结构是由随机量子波动所产生的，物质也是均匀扩散的。因此，对于这种异常现象只能用宇宙外力量来解释，即牵引这种物质流的力量来自可见宇宙之外。可见宇宙之外可能存在着一个更大的宇宙结构。
20.本体论：从广义说，指一切实在的最终本性，这种本性需要通过认识论而得到认识，因而研究一切实在最终本性的为本体论，研究如何认识则为认识论，这是以本体论与认识论相对称。从狭义说，则在广义的本体论中又有宇宙的起源与结构的研究和宇宙本性的研究之分，前者为宇宙论，后者为本体论，这是以本体论与宇宙论相对称。
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