盡管沒有直接的證據(jù)，但現(xiàn)有的物理理論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和天文觀測(cè)結(jié)果都并未排除這種可能性。有人將有關(guān)多重宇宙的研究粗略地分成了四個(gè)層面。第一層面：視界之外的宇宙。第二層面：暴脹的泡泡宇宙。第三層面：量子多世界解釋。第四層面：數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的多樣性。

人類在探索“宇宙”的過程中，經(jīng)歷了一次又一次“降格”：先是發(fā)現(xiàn)地球并非宇宙的中心，接著又得知太陽只是銀河系眾多恒星中的一員，20世紀(jì)前期人們又發(fā)現(xiàn)銀河系之外還有眾多的河外星系。照這樣下去，會(huì)不會(huì)有朝一日竟然發(fā)現(xiàn)，人類今日所知的宇宙也降格了，成為多重宇宙或平行宇宙大家族的普通一員呢？

盡管沒有直接的證據(jù)，但現(xiàn)有的物理理論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和天文觀測(cè)結(jié)果都并未排除這種可能性。美國麻省理工學(xué)院的宇宙學(xué)家泰格馬克將有關(guān)多重宇宙的研究粗略地分成了四個(gè)層面。

第一層面：視界之外的宇宙。

即使用最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡，我們也無法將視野無限地向外拓展。這是因?yàn)槲覀兯姷挠钪嫫鹪从诩s138億年之前的一次大爆炸，如果空間靜止，那么從大爆炸開始的光所能傳播的范圍極限就是138億光年。如果考慮到空間本身的膨脹，這一范圍是半徑約460億光年的球形區(qū)域。也就是說，此刻我們的視野必然局限于半徑460億光年的范圍內(nèi)，稱為宇宙視界?？茖W(xué)家常把宇宙視界之內(nèi)的部分稱為可見宇宙。在可見宇宙之外的宇宙結(jié)構(gòu)既有可能跟我們的宇宙相同，也有可能不同。

第二層面：暴脹的泡泡宇宙。

前一層面的多重宇宙可以看作暴脹多重宇宙的一個(gè)角落，因?yàn)槎砹_斯物理學(xué)家林德研究發(fā)現(xiàn)，暴脹的過程可能永不停歇。暴脹不斷地?cái)U(kuò)大空間的范圍，空間中又隨機(jī)地產(chǎn)生更劇烈的暴脹。這個(gè)過程有點(diǎn)像病毒的自我復(fù)制。雖然某一范圍內(nèi)的暴脹可能停止，然后形成第一層多重宇宙，但從整體上看，暴脹始終沒有完全停下來。暴脹停止的區(qū)域夾在暴脹肆虐的空間中，好比一鍋開水中的氣泡，因此，這個(gè)理論又被稱作泡泡宇宙。不同泡泡宇宙之中可能存在不同的物理常數(shù)，甚至可能有不同的宏觀空間維度。在這個(gè)理論中，雖然我們的宇宙年齡沒有變化，但整個(gè)多重宇宙可能并不存在確定的起始時(shí)刻。

第三層面：量子多世界解釋。

量子力學(xué)是20世紀(jì)最成功的物理學(xué)理論之一，但是，人們對(duì)如何解釋量子力學(xué)中最基本的方程薛定諤方程存在分歧。從數(shù)學(xué)上看，一個(gè)粒子可以處于量子的疊加狀態(tài)，同一時(shí)間既在這里，又在那里。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是發(fā)現(xiàn)，對(duì)粒子進(jìn)行多次測(cè)量，結(jié)果要么看到它在這里，要么看到它在那里。為什么理論和實(shí)驗(yàn)會(huì)存在差別呢？1957年，美國量子物理學(xué)家埃弗里特三世在他的博士論文中提出了新的解釋。他認(rèn)為，每進(jìn)行一次測(cè)量，宇宙就分裂成一些分支，其中一組分支中的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粒子在這里，另一組分支中的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粒子在那里。觀察者和粒子并不會(huì)意識(shí)到宇宙發(fā)生了分裂，每個(gè)宇宙分支之間互不干涉，獨(dú)立演化。如果再進(jìn)行別的量子測(cè)量過程，就會(huì)產(chǎn)生更多分支。這個(gè)理論雖然看上去比較玄，卻與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)和理論都沒有矛盾，而且它保證了量子力學(xué)在數(shù)學(xué)上的自洽性。

第四層面：數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的多樣性。

“為什么宇宙中的規(guī)律是這樣的，而不是別的樣子？”美國物理學(xué)家惠勒發(fā)出詰問。即使將來我們找到了一個(gè)全面描述宇宙的終極理論，這個(gè)詰問還是存在于理論之外。宇宙的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)只有一個(gè)嗎？泰格馬克設(shè)想，除了前三個(gè)層面的多重宇宙，還存在擁有不同數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的多重宇宙。這樣的宇宙可以抽象地存在，而不一定要以時(shí)空、物質(zhì)、能量的形式存在。泰格馬克舉例說，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是一個(gè)關(guān)于0和1的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，并且狀態(tài)不斷地發(fā)生演化，這種虛擬世界，也可以看作第四層面多重宇宙的一例。

有人質(zhì)疑多重宇宙理論無法用實(shí)驗(yàn)的方式證明它是否錯(cuò)了——這就叫“無法證偽”，因而不能算作科學(xué)理論，但泰格馬克認(rèn)為這只是偏見。他舉例說，假如某個(gè)多重宇宙理論預(yù)言所有的宇宙都不含氧氣，但我們卻發(fā)現(xiàn)了氧氣，就能證偽這個(gè)理論。除此之外，對(duì)于某些未知問題，多重宇宙的解釋往往比其他物理理論更加簡(jiǎn)潔。