在典型的场景中，就像电影里那样滑动门，在一个宇宙中发生了一些事情？比如一个女人错过了一列火车？但在另一个平行宇宙中，同一个女人却赶上了火车，从此开始了不同的人生道路。
或者，就像艾萨克·阿西莫夫的富有想象力的小说一样诸神本身，具有不同物理定律的平行宇宙的外星居民与我们的宇宙交换能量并向地球发送编码信息。
尽管没有任何现实生活中的外星人信息可供解读，但许多宇宙学家仍然相信，确实存在其他宇宙。只是长期以来，它们的存在似乎更像是一种哲学推测，而不是可验证的假设。直接观察这样的宇宙需要超越光速——这违反了物理定律，最好留给科幻小说家去做。
然而，现在一些宇宙学家认为，尽管我们无法与另一个宇宙沟通，但如果它与我们的宇宙相撞，也许有办法辨别它存在的迹象。这样的宇宙撞击可能会在宇宙微波背景中留下痕迹——这是我们对宇宙起源的最早快照。
“我认为这是一个非常非常有趣的想法，”麻省理工学院宇宙学家马克斯·泰格马克说。“尽管有越来越多的证据表明平行宇宙可能存在，但我认为人们还是有一种听天由命的感觉，认为它们可能永远只是你永远无法触摸、永远无法直接看到的平行宇宙。现在突然冒出一个意料的想法，它不仅表明我们可能看到它们，甚至可能已经看到它们，它们印在宇宙微波背景中。”
两个研究小组（一个由加州大学圣克鲁兹分校的安东尼·阿吉雷领导，另一个由纽约大学的马修·克莱班领导）于 12 月在网上发表了论文，提出了观测这些超宇宙碰撞的可能性。每个小组都认为碰撞可能是可见的，尽管其特征的细节尚待确定。
永远膨胀
平行宇宙看似荒诞，但其存在可能是宇宙大爆炸诞生背后的物理学的必然结果。宇宙学家认为，我们的宇宙诞生后不久，经历了一段短暂的快速膨胀期，即所谓的“膨胀期”，膨胀了宇宙许多个数量级，就像把一个微小的泡沫吹到热气球那么大一样。
大多数可检验的膨胀理论预测都已得到证实。阿吉雷说：“从某种意义上说，膨胀是我们目前理解宇宙起源和演化的一个关键且不可或缺的部分。”
但是，麻省理工学院宇宙学家艾伦·古斯于 1981 年提出的这一理论还意味着，在我们所在的宇宙中，膨胀不仅仅发生过一次，而是会持续发生，就像一品脱啤酒中形成的气泡一样，膨胀着空间的其他区域。
这种“永恒膨胀”创造了其他“气泡宇宙”，这些“气泡宇宙”在宇宙学量甚至物理定律方面可能与我们自己的宇宙具有不同的特性。在某些气泡中，电磁力可能非常弱，无法将原子结合在一起，或者膨胀速度可能非常快，以至于无法形成星系。
膨胀造成的多重宇宙后果甚至连科学家都难以理解。
“大多数人在大约 20 年的时间里都小心翼翼地忽视了这一点，因为他们不想去想它，”阿吉雷说。“他们喜欢把通货膨胀看作是这个小插曲。所以大多数人都忽略了这个想法。尽管大多数发明通货膨胀的人一直在思考它，因为他们认为它很重要。”
宇宙学家并不是唯一提出多重宇宙假设的人。弦理论认为，我们的宇宙包含额外的维度，其中大部分都是卷曲的，非常小，我们无法看到它们，但它们却是我们特定物理定律的基础。许多科学家想知道为什么我们卷曲额外维度的方式应该是唯一可能的方式。
根据弦理论，另一个宇宙可能有多达 10 个空间维度，其中 7 个维度是卷曲的。基本粒子的类型和质量，以及基本力的种类和强度，可能会以无数种方式发生变化。
弦理论预测的正是这种永恒膨胀，“将创造出许多不同的宇宙”，阿吉雷说，“或者膨胀停止的区域，但它们各自对应着额外维度卷曲的不同方式，并具有它们所形成的宇宙的不同属性。”
从内部看，每个宇宙都显得无限大。因此，在自己的宇宙中错过火车的女人永远无法知道在另一个宇宙中赶上火车的女人——从某种意义上说，她被困在了自己的泡泡里。“因此，认为存在其他具有不同属性的泡泡的假设似乎只是猜测、形而上学或幻想，”阿吉雷说。
当泡沫相遇
然而，就像装满肥皂水的水槽中的泡沫一样，这些气泡可能会相互碰撞。长期以来，科学家认为这些碰撞几乎肯定会发生，但看到这种碰撞的机会很少。或者如果你真的看到了，那将是致命的。“撞进我们气泡的气泡会进入我们的气泡并摧毁我们，”阿吉雷说。“既然这显然没有发生，那就有原因了。”
考虑到这些因素，古斯、贾梅·加里加和亚历克斯·维伦金计算了在我们可观测的宇宙区域内发生气泡碰撞的可能性有多大？这仅仅是一个气泡的一小部分。2006 年 12 月，他们在 arXiv.org 网站上发布了他们的论文。
马萨诸塞州梅德福塔夫茨大学的维伦金在电子邮件采访中写道：“我们得出的结论是，气泡宇宙中的大多数观察者都居住在距离碰撞区域很远的地方，看不到任何碰撞的迹象。”他说，他们假设新气泡的形成速度很慢，因此“气泡碰撞并不常见。”
这意味着火车上的女人永远不会知道她的泡泡是否撞上了错过火车的女人所在的泡泡，因为第一个女人距离泡泡碰撞的地方太远了。即使碰撞摧毁了其中一个泡泡的一部分，从她的角度来看，每个女人看到的未受影响的区域仍然是无限的。
另一方面，碰撞可能会将另一个气泡完全消灭。
阿吉雷和他的同事则持另一种观点。他想知道：“为什么这些碰撞必然会造成如此大的破坏？”如果轻微碰撞发生在足够近的地方，你真的可以看到它，那会怎样？
在 2007 年 4 月发表于 arXiv.org 网上的一篇论文中，他们试图想象碰撞会是什么样子。阿吉雷说：“它就像天空中的一个圆盘，在某些情况下可能无限小，而在其他情况下则是整个天空。”
但问题依然存在，即气泡碰撞何时会对观察者造成致命影响。“它们何时可能只是‘撞击’观察者所在的气泡，而不会对其造成太大的干扰，但会留下某种特征？”阿吉雷说，这表明气泡中的某个人可以看到并说，“哦，看，还有另一个宇宙。”
这是他和帕萨迪纳加州理工学院的博士后研究员马修·约翰逊于 2007 年 12 月在 arXiv.org 上发表的论文中假设的情景。
他们发现，在许多情况下，碰撞不一定是致命的，但可能被视为微波背景的干扰。阿吉雷说，他们无法计算出它到底是什么样子，例如，这个“砰砰”声是否会覆盖天空中很大或很小的区域。但如果它只是一个气泡，或者即使有很多气泡，它看起来主要来自一个方向。
想象一下一个气泡与另一个气泡相撞的情形，纽约大学宇宙学家克莱班和他的同事在他们的论文中考虑了这种情况，这篇论文发表在 arXiv.org 上，就在阿奎尔发表第二篇论文的几天前。克莱班说：“如果你在其中一个气泡内，显然气泡的来源方向是肯定的，你会在那个方向看到一些特别的东西。”
奇怪的是，即使存在多个气泡，这种各向异性（一个方向的信号比另一个方向的信号强）也会相同。只有在地球位于宇宙正中心这种极不可能的情况下，气泡才会从各个方向均匀撞击。
宇宙的“邪恶轴心”
普林斯顿大学理论天体物理学家戴维·斯佩格尔表示，另一种思考方式是，在这个气泡模型中，大爆炸始于空间和时间中的特定位置。“如果我们住在那个位置的北边和右边，在天空的一个方向上，我们应该看到与其他气泡的碰撞比其他方向更多。”
宇宙微波背景辐射就是从这里产生的。这种辐射是宇宙大爆炸留下的，随着宇宙膨胀，温度下降到大约 2.7 开尔文，即高于绝对零度的摄氏度。它在某些地方看起来极热或极冷，这与早期宇宙密度的波动相对应，这种波动导致物质聚集成星系。到目前为止，这些斑点的图案在各个方向上看起来都是一样的。但如果阿奎尔和克莱班的推测是正确的，宇宙微波背景辐射在一个方向上看起来可能比在相反方向上略冷。
令人着迷的是，迄今为止最精确的宇宙微波背景测量结果（由威尔金森微波各向异性探测器 (WMAP) 卫星进行）似乎暗示了这一点。“存在一些各向异性，”克莱班说。“具体来说，在一个方向上有一个很大的冷点，”这让它看起来像是天空在绕着一个轴旋转。
2005 年，伦敦帝国理工学院的研究人员 João Magueijo 和现就职于英国牛津大学的 Kate Land 在一项研究中将这种各向异性称为“邪恶轴心”。物理评论快报纸。
WMAP 团队的研究人员之一斯佩格尔对此表示怀疑。“我认为 CMB 中的‘邪恶轴心’与乔治·布什的‘邪恶轴心’非常相似，如果你深入研究数据寻找某些东西，”他说，“你就会找到一些东西。”
但其他人仍在寻找。去年 8 月，明尼阿波利斯明尼苏达大学的天文学家 Lawrence Rudnick 宣布，他和他的团队通过分析新墨西哥州索科罗附近的甚大天线阵射电望远镜的数据，发现了一个巨大的空洞，直径近 10 亿光年。这个空洞以 WMAP 冷点为中心，似乎基本没有星系或暗物质。
如果冷点真实存在，那么这就是你所期望的。这种各向异性可能表明发生了气泡碰撞，也可能不是。
斯珀格尔认为，宇宙微波背景中天空中最热点和最冷点位于我们银河系的平面内，他说，“这表明我们真正看到的是我们银河系内尘埃特性的大规模变化，而不是宇宙学的某种变化。”
克莱班也认为，很难将来自银河系内部的干扰影响区分开来。“这几乎就像你试图将电视调到静态，”他说，“但你却不断受到情景喜剧的干扰。”
他补充说，他还不知道气泡碰撞是否会产生宇宙微波背景中可能存在的冷点。不过，他说，“如果这种可能性是正确的，那就非常令人兴奋了。它将真正改变我们对我们在宇宙中的位置的看法。”
还有另一种可能性：与另一个气泡的碰撞尚未发生。克莱班说，如果未来发生毁灭性的碰撞，“我们就会像虫子一样被压扁，这就是我们的末日。”
如果两个气泡相撞，它们之间的气泡壁会趋向于加速向其中一个气泡移动。“如果它朝我们加速，那么碰撞产生的光或其他信号会在气泡壁到达之前一瞬间到达，在这种情况下，我们就死定了，”克莱班说。“但令人欣慰的是，没有太多的警告。”幸运的是，由于我们宇宙的一些特殊性质，在大多数情况下，气泡壁会远离我们，而不是靠近我们，他说。
下一步是更好地理解理论模型对宇宙微波背景特征的预测。维伦金在一封电子邮件中写道：“要得出任何可靠的结论，还有许多工作要做，但阿吉雷和克莱班的论文中迈出的第一步非常重要且有趣。”
泰格马克很乐观。他说：“这是我们在科学中一再看到的一个例子，科学与科幻之间的界限发生了变化。”原子和黑洞可能永远停留在科幻领域，但新技术拓展了科学的前沿，使它们可以被探测到。泰格马克说，平行宇宙“可能是另一个我们认为超出科学范围的东西，最终却在科学范围内。”
黛安娜·斯蒂尔（Diana Steele）是一位俄亥俄州的科学作家。
