任何人都可以提出「關於事物如何運作的想法」，但是為了使其成為一個科學理論，還需要更多其他工作。特別是新的科學理論必須著眼於當前的科學框架，充分考慮當前的領先/最好的理論和所有可用的數據，並滿足以下三個標準：
圖源：flickr用戶李戴維
它必須能夠再現先前已有理論；
它必須能夠呈現出與舊理論相矛盾或不屬於舊理論的新結果；
最重要的是，它能夠提出新的（之前未提出過）並可供實驗、理論測試的預測。
科學進步在幾乎發生在所有領域，從簡單的物理學到複雜的生物學。
圖源：麥可·派瑞 ，通過Eur.Phys.J。H37 (2012) 745 arXiv:1209.3563 (physics.hist-ph)。
克卜勒的日心說和橢圓軌道代替了用本輪、等溫線和差分線描述的地心說，後來牛頓的萬有引力定律又擴展了日心說。萬有引力定律不僅解釋了行星的位置和運動，還解釋了木星的衛星、金星的相位、火星的偏心軌道，並對彗星的周期性和返回進行了新的預測。
幾百年後，萬有引力定律未能預測出水星軌道的詳細特徵，與此同時愛因斯坦的廣義相對論嶄露頭角。廣義相對論不僅繼承了萬有定律，而且補充解釋了水星軌道的異常，並預測了引力會使光發生偏轉，這一預測可由實驗檢測。短短幾年內，廣義相對論得到了證實，一場全新的科學革命開始發生。
圖源：《紐約時報》1919年11月10日（L）倫敦新聞畫報，1919年11月22日(R)。
對於那些更喜歡生物學而不是物理學的人來說，達爾文進化論同樣能說明這個道理:遺傳學超越進化論，DNA的發現進一步超越遺傳學。科學就是以這種方式前進的:不是通過否定已有理論而是擴展從而來更好地總結出適用於宇宙各種現象的一套理論。
那麼，多元宇宙論從何而來?它是什麼?為了理解這一點，讓我們從宇宙本身開始。所謂宇宙，指的是可觀測的宇宙:我們所能看到、測量和相互作用的所有事物的總和。
圖源：維基用戶弗雷德裡克·米歇爾和Azcolvin429，由E. 西格爾注釋。
天空中的任何位置都能看到星體和星系，它們分布於巨大的宇宙網絡中。但太空越深遠，時間越久遠。距離地球越遠的星系越年輕，演化程度也越低。這些星體中的重元素含量較少，因為合併發生的少所以它們看起來也小，它們更多呈螺旋狀，橢圓狀則較少（需要合併才能形成）。如果我們可以走到所能看到的極限，就會發現宇宙中最早的星體，然後是宇宙之外的黑暗區域，那裡唯一的光是大爆炸遺留下來的輝光。
但是大爆炸本身同時發生在大約138億年前的任何地方，這並不是空間和時間的開始，而是我們可觀測宇宙的開始。在此之前，有一個被稱為宇宙膨脹的時代，在這個時代中，空間本身以指數方式膨脹，充滿了時空結構。
圖源：布克等人(2006,astro-ph/0604101);E. 西格爾修改。
宇宙膨脹論也符合上述提出的科學發展遵守的替代論，它出現並超越了之前的理論：
宇宙膨脹論與大爆炸已解釋的一切相一致，它涵蓋了現代宇宙學的所有內容，同時還解釋了大爆炸無法解決的一些問題：為什麼宇宙到處都是相同的溫度，為什麼宇宙在空間上是如此平坦，以及為什麼沒有像磁單極子那樣的剩餘高能遺蹟。宇宙膨脹論還提出了六個不同的新預測，科學家已證實了其中五個預測。
然而，還有一個，也就是多元宇宙論，目前科學家還沒有明確方法來證實它。
宇宙膨脹的方式是空間以指數速度膨脹。這會吸收大爆炸之前存在的所有東西，使得它比以前大很多倍。到目前為止，這解釋了如何得到如此統一的大宇宙。當膨脹結束時，宇宙充滿了物質和輻射，這就是熱大爆炸。但這也是奇怪的地方。
足夠的膨脹產生了目前所看到的宇宙，在我們的周圍也有許多空間區域(膨脹確實在那裡結束)的膨脹不會馬上結束，導致了一種被稱為永恆膨脹的現象。
圖源：E.西格爾關於未來繼續膨脹的區域(藍色)，在未來結束並產生大爆炸和我們的宇宙的區域(紅色X)。
根據量子力學理論，膨脹有可能在任何時間、任何地區結束，但它也有可能在任何時候不結束在任何給定的地區。當膨脹結束時，就會發生大爆炸，我們所在的宇宙其他部分與我們的宇宙非常相似。(用上面紅色的X表示)
但是，在膨脹沒有結束的地方就會產生更多的膨脹空間，這就會導致一些地區的高溫大爆炸與我們自己的大爆炸無緣無故地斷開，而另一些地區會繼續膨脹。
等等。
圖源：NASA / WMAP科學團隊。
我們對可能存在的其他宇宙還有很多不了解，包括：
它們有和我們的宇宙一樣的物理定律、粒子和基本常數嗎?
它們的密度和屬性歷史與我們的宇宙相似嗎？
在量子力學上，我們的宇宙是否在某種程度上與其他宇宙糾纏在一起？
這些問題的答案可能是否定的，也可能是肯定的;但這引出了一個更重要的問題:這是一個科學理論嗎？
問題是，多元宇宙本身並不是一個科學理論。相反，它是物理學定律的一個理論推論，這些定律如今已被人類接受。多元宇宙甚至可能是這些定律的一個不可避免的結果:一個由量子物理學支配的暴脹宇宙，幾乎必然會得到多宇宙。但是，就像弦理論一樣，它也有存在一些無法解釋的問題:它不能預測我們已經觀察到的任何東西，它也不能預測我們可以去尋找的任何確定的東西。
圖源：flickr用戶Trailfan
多元宇宙對理解我們所生活的宇宙沒有提供任何輔助。它也沒有解決我們目前面臨的突出問題。（如果你說它可能是類似於真空能量、人擇原理或宇宙常數，那你可能是沒有理解解釋的意思）最不妙之處在於，多元宇宙沒有做出任何我們可切實去觀測的預測。
那麼當我們把它們放在一起，意味著什麼呢?這意味著多元宇宙假設我們目前對宇宙及其歷史的認識可能是正確的。在我們觀測到的宇宙之外，可能還有更多的宇宙，它們始於其他大爆炸，但永遠不會與我們自己的宇宙發生相互作用。
但這也意味著它超出了理論上的可測試範圍。我能想到來檢驗它的唯一方法可能將是災難性的:恢復膨脹狀態。假設你可以在打破量子糾纏時觀測到一些東西(我不確定你能不能)，將多個被拉伸到不同膨脹區域的星體或星系重新糾纏在一起，看看膨脹是否結束，並在不同的時間產生了不同的事物。
圖源：NASA / STScI / A. felix。
上述假設首先需要在大爆炸中能夠倖存下來，所以祝你好運。除非你能，否則我是持懷疑態度的:多元宇宙可能很有趣，而且它似乎是物理學定律最終不可避免的理論結果。但是，在我們能夠科學地檢驗它之前，它還不足以成為一門科學。當然也有可能，或許我們永遠也做不到。這是一個理論上的推測，一個有意義的推測，但它不是一個科學的理論，由於宇宙的局限性，它可能永遠不會成為一個科學理論。
那它是什麼呢?這可能是我們將要理解的一類新課題:我們所遇到的第一個由物理驅動的形上學。這是第一次，我們重新認識到我們的宇宙的局限，了解其中的信息，以及這些信息對我們了解宇宙意味著什麼。除此之外呢?然後呢?也許那才是形上學真正的起源，是多元宇宙存在的地方。
作者: Ethan Siegel
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