宇宙はビッグバンとして始まり、ほとんどすぐに「インフレ」と呼ばれる成長スパートの光速よりも速く膨張し始めました。この突然の伸びは、ハンバーガーのケチャップとマスタードのように宇宙全体、スミア物質と放射を均等に滑らかにしましたバン。
その拡張はほんの数秒後に停止しました。 しかし、「インフレーション多元宇宙」と呼ばれるアイデアによると、それは続きます。それを見ることができる私たちの宇宙ではありません。 そして、それがそうであるように、それは他の宇宙を生み出します。 そして、それらのスペースで止まったとしても、それはさらに他のスペースで続きます。 この「永遠のインフレーション」は、無限の数の他の宇宙を生み出したでしょう。
これらの宇宙の島々は、科学者が「マルチバース」と呼ぶものを形成します。これらの島のそれぞれで、その宇宙の物理的基礎（電子と陽子の電荷と質量、空間の拡大方法など）は異なる場合があります。
宇宙論者は主にこのインバースバージョンの多元宇宙を研究しますが、奇妙なシナリオは他の形をとることもあります。 たとえば、宇宙は無限であると想像してください。 それから、私たちが見ることができる部分-目に見える宇宙-は、数え切れないほどの数の、他の同じサイズの宇宙の1つであり、それらが一緒になって多元宇宙を作ります。 「多くの世界の解釈」と呼ばれる別のバージョンは、量子力学から来ています。 ここでは、電子などの物理的粒子に複数のオプションがあるたびに、それらすべてを取ります。それぞれが新しく生まれた別の宇宙にあります。
137億7千万年にわたる宇宙の進化の表現。 左端は、「インフレ」の期間が宇宙で指数関数的な成長のバーストを生み出したときに、私たちが今調べることができる最も早い瞬間を描いています。 （NASA / WMAPサイエンスチーム） 
インフレの発明に対するカブリ賞受賞者（カブリ賞） 
別の宇宙との衝突がマイクロ波背景にどのように現れるかを示す画像（University College London） しかし、それらの他のすべての宇宙は科学的な範囲を超えているかもしれません。 ユニバースには、定義により、内部のすべてのユーザーが表示、検出、または調査できるすべてのものが含まれています。 そして、多元宇宙は物理的および哲学的に到達不能であるため、天文学者はそれが存在するかどうかを確かに見つけることができないかもしれません。
しかし、私たちが多くの島の1つに住んでいるかどうかを判断することは、宇宙の性質についての純粋な知識の探求だけではありません。 多元宇宙が存在する場合、私たちの特定の宇宙の生命をホストする能力は、そのような謎ではありません。 私たちの構図は、幸せな偶然でしょう。 しかし、科学者が多元宇宙を検証できるまで、私たちはそれを知りません。 そして、彼らがそれをどのように行うか、それが可能だとしても、未解決の問題のままです。
ヌル結果
この不確実性には問題があります。 科学では、研究者は、仮説と正式に呼ばれる予測を使用して、自然がどのように機能するかを説明しようとします。 口語的には、彼らも一般の人々もこれらのアイデアを「理論」と呼ぶことがあります。科学者は、アイデアが幅広い状況に対処する場合や物理学の動作の基本を説明する場合、特にこの使用法に引き寄せられます。 そして、多元宇宙よりも広範囲で基本的なものは何でしょうか？
ただし、技術的に仮説から理論に移行するためには、科学者は予測をテストし、結果を分析して、最初の推測がデータによって裏付けられているか否かを確認する必要があります。 アイデアが十分な一貫性のある支持を得て、自然を正確かつ確実に説明すると、公式の理論に昇格します。
物理学者が現実の中心に深く入り込むにつれて、彼らの仮説（多元宇宙のような）はテストするのがますます難しくなり、場合によっては不可能になります。 アイデアを証明または反証する能力がなければ、理論が現実をどれだけうまく表現しているかを科学者が知る方法はありません。 これは、インターネットで潜在的な日付に出会うようなものです。デジタルペーパーではよく見えるかもしれませんが、実際に会うまでは、そのプロフィールが実際の自分を表しているかどうかはわかりません。 そして、あなたが直接会うことがなければ、彼らはあなたをキャットフィッシングするかもしれません。 そして、多元宇宙も同様です。
物理学者は現在、その問題が物理学から形而上学へ、科学の世界から哲学の世界へ、多元宇宙のようなアイデアを動かすかどうかを議論しています。
ショーミー状態
一部の理論物理学者は、自分の分野にはもっと寒くて確固たる証拠が必要だと言い、証拠の欠如がどこにつながるのかを心配しています。 「理論を書くのは簡単です」と、フランスのルミニーにある理論物理学センターのCarlo Rovelliは言います。 ここで、Rovelliは言葉を口語で使用して、宇宙が基本的にどのように機能するかの仮説的な説明について話しています。 「現実の証拠を生き抜く理論を書くのは難しい」と彼は続ける。 「生き残る人はほとんどいません。 このフィルターにより、技術社会である現代科学を発展させ、病気を治し、数十億を養うことができました。 これはすべて、単純なアイデアのおかげで機能します。空想を信頼しないでください。 テストできるアイデアのみを保持します。 そうしないと、中世の考え方に戻ります。」
彼と宇宙学者のケープタウン大学のジョージ・エリスとボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学のジョセフ・シルクは、現在誰もが多元宇宙の正誤のようなアイデアを証明できないため、科学者が自分の歩き方を知らずに単に知的経路に沿って進むことができると心配していますランダム以外。 「理論物理学は、数学、物理学、哲学の無人の土地になるリスクがありますが、それは本当に要件を満たしていません」とエリスとシルクは2014年12月のNature社説で述べています。
物理学者が彼らの最もワイルドなアイデアをテストしたくないということではありません。 Rovelli氏は、同僚の多くが、テクノロジーの飛躍的な進歩と、多くの時間を部屋に置いて考えることで、今ではそれらを検証できると考えていると言います。 「多くの物理学者は、彼らが望んでいたように、彼らの理論を証明する方法を見つけていないので、彼らはあえぎていると思う」とロヴェリは言う。
「物理学は2つの方法で進歩します」と彼は言います。 物理学者は、理解していない何かを見て、それを説明するための新しい仮説を立てるか、または正常に機能している既存の仮説を拡張します。 「今日、多くの物理学者は3番目の方法に従って時間を無駄にしています。following意的に推測しようとしています」とRovelli氏は言います。 「これは過去に機能したことがなく、現在も機能していません。」
多元宇宙は、これらのarbitrary意的な推測の1つである可能性があります。 ロヴェッリは、アイデア自体に反対するのではなく、その純粋に描画ボードの存在に反対しています。 「私たちが見ている時空の部分よりも自然にはもっとあるという考えを先験的に拒否する理由はないと思います」とロベリは言います。 「しかし、私はこれまでのところ説得力のある証拠を見ていません。」
「証明」は進化する必要がある
他の科学者は、「証拠」と「証拠」の定義をアップグレードする必要があると言います。 ミュンヘン数理哲学センターのリチャード・ダウィッドは、科学者が実際に物理的なサポートを見つけることなく、多元宇宙のように仮説を支持できると信じています。 彼は文字列理論と科学的方法と呼ばれる本で彼の考えをレイアウトしました。 内部には「非経験的理論評価」と呼ばれる一種のルーブリックがあり、これはプロの物理学者向けの科学的に公正な審査シートのようなものです。 理論が3つの基準を満たす場合、それはおそらく真実です。
第一に、科学者が現象をうまく説明する代替理論を考案しようとして失敗した場合、それは元の理論を支持する証拠としてカウントされます。 第二に、理論を勉強すればするほどより良いアイデアのように思えるなら、それはもう一つのプラスワンです。 そして、一連の思考が、後で証拠が支持する理論を生み出した場合、再び可能性があります。
ミュンヘン数学センターのRadin Dardashtiも、Dawidが正しい道を歩んでいると考えています。 「このすべてを支える最も基本的な考え方は、うまくいくと思われる理論があり、それ以上うまく機能しないものを考え出した場合、チャンスは私たちの考えが正しいということです」と彼は言います。
しかし、歴史的に、そのアンダーガーディングはしばしば崩壊し、科学者は独断的なアイデアに対する明白な代替案を見ることができませんでした。 たとえば、太陽は、その上昇と設定で、地球の周りを回るように見えます。 したがって、人々は長い間、私たちの星が地球を周回していると考えていました。
Dardashtiは、科学者がDawidのアイデアを自由に使いこなすべきではなく、さらに開発する必要があると警告しています。 しかし、多元宇宙や、テストするのが不可能ではないにしても困難である他のアイデアを「テストする」ための最良のアイデアかもしれません。 彼は、しかし、物理学者の貴重な時間は、本当の証拠を見つける方法を夢見ることに費やされる方が良いと指摘します。
しかし、誰もがそんなに楽観的ではありません。 ストックホルムにある北欧理論物理学研究所のサビーン・ホッセンフェルダーは、「経験後」と「科学」は共存できないと考えています。 「物理学は真の真実を見つけることではありません。 物理学は世界を記述することです」と彼女は、Dawidが彼のアイデアについて説明したインタビューに応えて、彼女のブログBackreactionに書きました。 そして、彼女が口語的に理論と呼ぶアイデアに経験的、物理的裏付けがない場合、それは属しません。 「観察との接触がなければ、理論は自然科学の一部ではなく、物理学ではなく、自然界を記述するのに有用ではありません」と彼女は結論付けました。
Multiverse（スタンドフォード大学） 真実はそこにある
多元宇宙の支持者の中には、多元宇宙の本当の物理的証拠を発見したと主張する人もいます。 カリフォルニア大学サンタバーバラ校のジョセフ・ポルチンスキーとスタンフォード大学のアンドレイ・リンデは、現在のインフレーションのモデルとそれが島の宇宙にどのようにつながるかを考えた理論物理学者の一部です。
このコスモスは、インフレーションがそうあるべきだと言っているように、巨大で、滑らかで、平らです。 「宇宙の大きなサイズ、平坦性、等方性、均一性は、人生の些細な事実として却下されるべきではないという考えに慣れるまで時間がかかりました」とリンデは12月にarXiv.orgに掲載された論文に書きました。 「その代わりに、それらは説明を必要とする実験データであると考えるべきであり、インフレの発明で提供されました。」
同様に、私たちの宇宙は生命にとって好ましいように微調整されており、ゴルディロックスの膨張速度は速すぎず、遅すぎず、電子は大きすぎず、陽子は正反対の電荷を持ちますが、中性子と同じ質量です私たちが住むことができる四次元空間。 たとえば、電子または陽子が1パーセント大きければ、存在することはできません。 これらすべてのプロパティが、生物学が形成され進化するための素晴らしい不動産を作成するために整列する可能性は何ですか？
実際、唯一の宇宙である宇宙では、チャンスはほとんどありません。 しかし、永遠に膨張する多元宇宙では、宇宙の1つが私たちのもののようになるはずです。 各島の宇宙には、異なる物理法則と基本原理があります。 無限の突然変異を考えると、人間が生まれる可能性のある宇宙が生まれます。 多元宇宙は実際に私たちがここにいる理由を説明しています。 したがって、私たちの存在は、多元宇宙がもっともらしい理由を説明するのに役立ちます。
統計的に組み合わされたこれらの間接的な証拠は、ポルチンスキーが多元宇宙が存在することを94パーセント確信していると言うように導きました。 しかし、科学者が何かを成し遂げた取引と呼ぶために必要な99.999999パーセントの確実性に対して5.999999パーセント不足していることを彼は知っている。
9年間のWMAPデータから作成された幼児の宇宙の詳細な全天写真。 画像は、銀河になるために成長した種子に対応する137億7000万年前の温度変動（色の違いとして表示）を明らかにしています。 （NASA / WMAPサイエンスチーム） 最終的に、科学者は多元宇宙のより直接的な証拠を発見できるかもしれません。 彼らは、インフレーションが宇宙マイクロ波背景、ビッグバンから残った光に残したであろうストレッチマークを探しています。 これらの痕跡は、インフレが起こったかどうかを科学者に伝え、それがまだ私たちの見解から遠く離れて起こっているかどうかを調べるのに役立ちます。 そして、過去に私たちの宇宙が他の宇宙にぶつかった場合、そのフェンダーベンダーも宇宙マイクロ波背景に痕跡を残していたでしょう。 科学者はその2台の車の事故を認識することができます。 また、2台の車が存在する場合は、さらに多くの車が必要です。
または、50年後に、物理学者は21世紀初頭のペット宇宙論が間違っていた証拠をひっそりと提示するかもしれません。
「私たちは非常に難しい問題に取り組んでいるので、非常に長い時間スケールでこれについて考える必要があります」とポルチンスキーは他の物理学者に助言しました。 それは物理学では珍しいことではありません。 百年前、例えば、アインシュタインの一般相対性理論は、重力波の存在を予測していました。 しかし、科学者たちはLIGOと呼ばれる数十億ドルの機器でそれらを検証することができました。これはレーザー干渉計重力波観測所です。
これまでのところ、すべての科学はテスト可能性に依存しています。 それは科学を空想ではなく科学にするものでした。 その厳格な証明のルールは、人間をくすんだ暗い城から宇宙へと移動させました。 しかし、これらのテストには時間がかかり、ほとんどの理論家はそれを待ちたいと思っています。 彼らは、多元宇宙のような基本的なアイデアを棚上げする準備ができていません。これは、実際には生命、宇宙、すべてに対する答えかもしれません 。 そして、その日は決して来ないかもしれません。
