斯蒂芬·霍金是当今最伟大的物理学家之一，在他21岁的时候因为患上了肌肉萎缩性侧索硬化症，简称卢伽雷氏症。因此全身瘫痪不能讲话，只有三个手指头能动，但这并没有影响到他的思想。在一次新闻发布会上，有位女记者提出一个苛刻的问题，但霍金微笑着回答："我的手指还能活动，我的大脑还能思考，我有终身追求的理想，有我爱和爱我的亲人和朋友，对了我还有一颗感恩的心……"后来，霍金不仅以成就征服了科学界，也以顽强搏斗的精神征服了全世界。

不幸的是，2018年3月斯蒂芬·霍金去世，在去世的前几天，他完成了最后一篇研究论文，并于4月27日发表在《高能物理学杂志》的网站上。

这是一篇关于多元宇宙的复杂论文，是斯蒂芬·霍金与比利时鲁汶大学的理论物理学家托马斯·赫托格合著，关于多元宇宙，首先要从宇宙的初期说起——大约138亿年前。

宇宙大爆炸

很多证据表明，我们的宇宙起源于一个无限密集的点，我们所看到的宇宙内的所有物质都是在这个点上诞生的。但是奇点是如何形成的，以及为什么会发生大爆炸，人们已经不关心的了。我们要了解的是大爆炸刚开始的阶段，这个时期被称为"爆涨"。

科学家预测，爆涨发生在大爆炸之后的10-32秒内。宇宙以指数级的形式膨胀，比光速要快很多。仅仅1秒钟后，这场大爆炸所产生的能量浓缩成了亚原子粒子，在之后的数百万年，这些粒子又创造了行星、恒星、星系和生命。爆涨的时期结束，宇宙膨胀的速度开始减慢，膨胀一直持续到了今天。

因为爆涨时期比光速还快，所以我们今天看到的"可观测宇宙"并不是整个宇宙。这要怎么理解呢？打个比方，我们把一块石头丢进水里，水里会出现很多圆形的波纹以固定速度传播。我们观测到的是光速传播的极限波纹，但这并不代表在于这个波纹之外没有其他事物存在(还有更多的水池，或者说宇宙)，只是我们看不到它。

多元宇宙

长期以来，宇宙学家一直认为我们的宇宙不是唯一的宇宙。事实上，我们的世界只不过是无边无际的泡沫海洋中的一个泡泡，这个概念被称为"多元宇宙"。因为爆涨不是一次性的，而是因为某种"永恒膨胀理论"的连锁反应。也就是说当一个宇宙诞生，爆涨将继续扩张那个宇宙，而那个宇宙有了它的量子和不稳定性，将产生更多的奇点，然后创造更多的宇宙。这种情况虽然听起来很混乱，的确如此。这个理论的支持者认为，永恒膨胀是不可阻挡的，非常复杂，并不断产生新的宇宙。

值得注意的是，在多元宇宙中，其他的宇宙与我们的宇宙拥有不同的物理特性。一个宇宙可能没有引力，另一个可能没有物质凝聚力等等。有很多这样死掉的宇宙并没有多大意义，而我们人类很幸运，有一个有合适的宇宙。

霍金的观点

在多元宇宙中，我们的宇宙只是一个口袋宇宙。现在膨胀已经结束，创造了大量的恒星和星系，以及我们人类。

斯蒂芬·霍金在采访中说道："根据永恒膨胀理论预测，我们的宇宙就像一个无限的分形，由不同的口袋宇宙拼凑而成，物理和化学的定律在一个宇宙和另一个宇宙之间是不同的。但我从来都不是多元宇宙论的崇拜者，如果多元宇宙中不同宇宙的规模很大或无限大，这个理论就无法得到验证。"

问题是，根据霍金和赫托格的观点，爱因斯坦的广义相对论和量子力学相矛盾。"多元宇宙的永恒膨胀模型抹去了经典物理学和量子物理学之间的区别。"赫托格解释道："因此，爱因斯坦的理论在永恒膨胀中失效了。"

他们用数学中的弦理论来简化多元宇宙模型，我们宇宙中的所有亚原子粒子实际上都是由一维的弦组成的。这些弦在空间中传播，弦的振动态赋予这些粒子量子态(如电荷、自旋和质量)。弦理论还预测了引力子的存在，这是一种携带重力的量子粒子。因此，弦理论可以解释爱因斯坦的广义相对论(引力)是如何与量子物理学相矛盾的。

总之，数学内容很复杂，这里只能做简单的阐述。虽然霍金的论文没能改变人们对多元宇宙的理解，但他却对这个领域做出了重要的补充。好了本期内容就讲到这里，有喜欢的朋友可以点赞、关注和收藏哦！