Đa vũ trụ
Đa vũ trụ là gì?
Mình có một vũ trụ nhé. Rồi mình thêm cái nữa. Rồi lại thêm cái nữa…
Chúng mình đang nói về đa vũ trụ, và bạn biết phải làm gì rồi đấy: Hãy tưởng tượng bạn chính là “bạn”, nhưng hôm nay thay vì ăn táo cho bữa ăn vặt thì bạn ăn một miếng pizza. Hoặc tưởng tượng bạn không phải là “bạn” vì các proton không vận hành giống như bình thường ở nơi “bạn” sống, và các nguyên tử không được hình thành và vũ trụ trống rỗng nhưng bạn vẫn tồn tại (?!). Hay là không tưởng tượng gì cả, bởi khi chúng ta nhắc đến đa vũ trụ, chúng ta sẽ thường bắt gặp bản thân lướt qua vô số khả năng cho sự tồn tại, và sẽ không bao giờ có thể suy đoán hết được các vũ trụ khác sẽ có hình hài thế nào. Đa Vũ Trụ là một ý tưởng vật lý mà vừa có thể trả lời một vài câu hỏi quan trọng, vừa hứng chịu chỉ trích mạnh mẽ từ một bộ phận những chuyên gia vẫn còn hoài nghi.
Trước hết, hãy cùng thảo luận về “con đường danh vọng” của cái ý tưởng mang tên Đa vũ trụ này và tìm hiểu vì sao một số nhà khoa học lại vô cùng phản đối nó và coi nó như một ý tưởng triết học hơn là khoa học. Chúng ta sẽ bắt đầu với Mô hình chuẩn của vật lý hạt, một mô hình được chấp thuận để biểu diễn các dạng vật chất và lực cơ bản tồn tại trong vũ trụ. Khi khám phá ra mô hình này, chúng ta cảm giác như thể mình đã biết tất cả: ta hiểu rõ về vật chất hạt (bao gồm những thứ kiểu như electron và proton), và 4 loại lực tương tác giữa chúng.
Tuy nhiên, vẫn còn một mâu thuẫn với Mô hình chuẩn là mặc dù ta biết rằng các hạt có khối lượng, việc làm thế nào để chúng có được khối lượng đó vẫn còn là một ẩn số. Khi các nhà khoa học quan sát hạt boson Higgs vào năm 2012 trong một thí nghiệm ở Máy gia tốc hạt lớn, mảnh ghép cuối cùng của câu đố mang tên Mô hình chuẩn đã được tìm ra: trường Higgs, bao gồm một chút ít hạt Higgs boson, cho phép các hạt có được khối lượng. Chúng ta đều vui mừng với cơ sở khoa học này, và tất cả đều có thể về nhà để nghiền ngẫm những vấn đề quan trọng hơn.
Tuy nhiê, bất chấp việc Mô hình chuẩn vẫn có vẻ hợp lý dựa vào những gì chúng ta quan sát được, nó thực sự ẩn chứa những lỗ hổng siêu to khổng lồ. Và khái niệm Đa vũ trụ đã được sinh ra để các nhà khoa học có thể giải thích những lỗ hổng này. Vậy hãy cùng đi sâu hơn vào những điểm này để tìm hiểu xem vì sao một Đa vũ trụ có thể bắt đầu nghe hấp dẫn hơn nhé!
Đa vũ trụ thực chất là gì?
Có một vài điểm mấu chốt mà Mô hình chuẩn chưa đưa ra lời giải đáp được, như cơ chế hoạt động của trọng lực bên trong Mô hình chuẩn (trọng lực – một lực thiết yếu trong Vật lý – không thực sự hoạt động được trong mô hình này), và cách để 3 loại lực cơ bản còn lại hợp lại thành một. Một vấn đề còn tồn đọng khác là vũ trụ được cấu thành phần lớn bởi vật chất tối, nhưng chúng ta thì chưa có dịp quan sát dạng vật chất bí ẩn kia (thế nên chắc hẳn phải có gì đó bổ sung cho Mô hình chuẩn). Thứ ba là mặc dù chúng ta đã thấy những hạt Higgs boson trong những thí nghiệm với Máy gia tốc hạt lớn, khối lượng của chúng mà chúng ta quan sát được có nhiều điểm vô lý. Lẽ ra nó phải vô cùng lớn nhưng nó lại khá nhẹ. Bây giờ tôi và bạn – một người chắc là không phải một nhà vật lý học nổi tiếng thế giới (nếu bạn là một nhà vật lý học lừng danh thật thì cứ nói nhé!) – có lẽ là đang nghĩ rằng: “Thật đáng tiếc. Có vẻ như Mô hình chuẩn cũng không “chuẩn” cho lắm hay thậm chí còn không hẳn là một “mô hình”. Cần phải trở về với bàn vẽ để xây dựng nên một Mô hình chuẩn thay thế mà thực sự có khả năng giải thích vạn vật.”
Tuy nhiên, nhìn lại thì Mô hình chuẩn thực chất đã được xác thực, hay nói theo cách khác thì mọi thứ mà Mô hình chuẩn đã dự đoán đều đã được quan sát. Có vẻ như ta không cần vứt Mô hình chuẩn đi mà thay vào đó, ta chỉ cần tìm thêm các cơ chế vật lí mà nó chưa giải thích.
Chúng ta đang gặp thuận lợi trong việc kiểm tra xem thứ gì chưa được cho vào Mô hình chuẩn nhờ Máy gia tốc hạt lớn. Cỗ máy này vận hành bằng cách cho các proton va chạm với nhau với tốc độ lớn gần bằng tốc độ ánh sáng (thế thì nó mới có tên là “Máy gia tốc hạt” chứ). Khi các proton va chạm, một vụ nổ Big Bang cỡ nhỏ xảy ra và tái hiện lại những điều kiện ngay sau khi vũ trụ hình thành. Chúng ta có thể nghiên cứu đống tàn dư còn sót lại sau vụ va đập proton để xem có những hạt nào nằm bên ngoài Mô hình chuẩn. Điều này có thể giúp chúng ta hình thành phương pháp trả lời những câu hỏi mà mô hình này chưa trả lời được.
Bạn còn nhớ chúng ta đã nói rằng cần phải cảm ơn Máy gia tốc hạt lớn vì đã tạo điều kiện vô cùng thuận lợi cho vật lý hạt? Một số nhà khoa học chắc hẳn sẽ nói lời “cảm ơn chẳng vì cái gì cả” bằng một giọng nói không có gì là hài lòng. Bởi vì ngoài trường Higgs, Máy gia tốc hạt không tìm được gì cả. Vì thế, chúng ta lại sinh ra một lý thuyết khác mang tên Siêu đối xứng để giải thích cho sự ”không gì cả” này. Nhìn chung, siêu đối xứng phát biểu rằng với mỗi một hạt thực thì sẽ có một ‘hạt giả’, hay phản hạt (anti-matter) để triệt tiêu hạt thực đi.
Siêu đối xứng trình bày một giải pháp tinh tế và tự nhiên cho tất cả những vướng mắc của Mô hình chuẩn. Nó bao hàm một ứng cử viên khả thi để giải thích vật chất tối (chính là phản vật chất anti-matter), đưa ra lời giải thích cho những mâu thuẫn về mặt khối lượng (vì khối lượng đã được triệt tiêu) và nó thậm chí có thể kết hợp 3 loại lực tại một dạng năng lượng bậc cao. Thật không may là đây hoàn toàn là lý thuyết… Trên thực tế, chúng ta chưa tìm được một bằng chứng nào cho sự tồn tại của siêu đối xứng.
Đó cũng là lúc ta tìm đến Đa vũ trụ. Đa vũ trụ cũng là một mệnh đề mở rộng của Mô hình chuẩn với nỗ lực trả lời một số câu hỏi còn vương vấn mà Mô hình chuẩn không được thiết kế để trả lời. Và nó gây rất nhiều tranh cãi.
Về cơ bản thì các khái niệm Đa vũ trụ đều phát biểu rằng vũ trụ nơi ta đang sống không phải là duy nhất. Mặc dù mọi thứ có thể vận hành theo một cách nào đó ở góc vũ trụ riêng của chúng ta, chưa chắc đã tồn tại một tập hợp quy luật tự nhiên vĩnh hằng cho Vật lý tổng quá.
Có nhiều ý tưởng khác nhau về Đa vũ trụ. Có lẽ chúng ta sống trong một vũ trụ ở bên trên một vũ trụ khác mà ở bên trên một vũ trụ khác nữa… (vũ trụ xếp tầng) Có lẽ chúng ta sống trong một vũ trụ trong một trường với vô số vũ trụ song song. Hoặc ta thậm chí đang sống trong một vũ trụ của vũ trụ, nơi mà mọi kết quả có thể của một sự việc gì đó đều có thể xảy ra, bởi lẽ mỗi khả năng sẽ tồn tại trong một vũ trụ riêng biệt (một vũ trụ mẹ chứa rất nhiều vũ trụ con.) Trong mọi hoàn cảnh, ý tưởng về Đa vũ trụ đều bao gồm một luận điểm quan trọng: Chúng ta tồn tại chỉ như một xác suất trong vô số những vũ trụ, một trong số đó tình cờ giống của chúng ta, với những hạt có khả năng hợp lại để tạo nên nguyên tử, phân tử, cỏ, không khí, các vì sao, và con người.
Nói ngắn gọn hơn: Chúng ta không cần đi tìm hiểu xem tại sao vũ trụ lại như chúng ta quan sát được, vì chỉ khi vũ trụ như chúng ta quan sát được thì ta mới tồn tại.
Nhiều nhà vật lý cho rằng viễn cảnh này thật ảm đạm. Nghiên cứu vũ trụ làm gì nếu không còn gì để thúc đẩy sự khám phá? Nếu cách thế giới nơi chúng ta sống vận hành không là gì khác ngoài một sự trùng hợp, vậy việc cố gắng tìm hiểu xem các dạng lực nào kết hợp thế nào ở dạng năng lượng nào có gì gây phấn khích chứ? Vượt lên trên những lí do nho nhỏ ấy để phản đối Đa vũ trụ, một vài nhà vật lý học cho rằng ý tưởng này là thứ khoa học vô trách nhiệm vì chưa ai thấy nó và không ai có thể chứng minh nó.
Tất nhiên là khoa học thường được xây dựng dựa trên những câu hỏi lớn khó kiểm chứng. Cũng công bằng cả thôi, chúng ta làm sao có thể nghĩ ra một ý tưởng chỉ dựa vào những sự thật rành rành, nếu có thể thì sẽ không bao giờ có một khoảnh khắc sáng tạo bất ngờ đưa chúng ta vượt khỏi những gì ta đã biết.
Nhưng dù sao thì nó vẫn là điều khiến các nhà vật lý học bực mình vì Đa vũ trụ và những giả thuyết khoa học dường như không thể kiểm chứng được – cũng như lý thuyết dây, với rất nhiều những chiều không gian mà ta khó lòng thấy được (hoặc cảm nhận được, nghe được…). Nếu những giả thuyết này không thể được kiểm chứng thì chúng sẽ không hơn gì những ý tưởng đơn thuần trên giấy, bị giáng xuống bàn tiệc của những cuộc bàn luận “giả sử”.
Tất nhiên, rất nhiều lý thuyết khoa học quan trọng dường như không dễ để thử nghiệm ngay từ đầu. Vấn đề với Đa vũ trụ là nó đòi hỏi chúng ta “nhìn” những thứ nằm ngoài tầm mắt. Như Stephen Hawking đã nói: “Đi mà hy vọng thì còn hơn là đến!”
Vũ trụ của chúng ta có phải là một – hay như một số nhà khoa học lập luận, là một trong vô số vũ trụ?
Những tiến bộ trong vật lý trong 30 năm qua đã khiến một số nhà vật lý và vũ trụ học đi đến kết luận đáng kinh ngạc rằng vũ trụ mà chúng ta đang sống chỉ là một trong số rất nhiều vũ trụ đang tồn tại – có lẽ là một con số vô hạn.
Nếu các nhà khoa học này đúng, thì tất cả các ngôi sao và thiên hà mà chúng ta nhìn thấy trên bầu trời đêm chỉ là một phần nhỏ của một tập hợp rộng lớn khó hiểu mà các nhà khoa học gọi là đa vũ trụ . Như nhà vật lý MIT Max Tegmark đã viết trong cuốn sách năm 2014 “Vũ trụ toán học của chúng ta”, “Toàn bộ vũ trụ của chúng ta có thể chỉ là một phần tử – một nguyên tử, như nó vốn có – trong một quần thể vô hạn; một quần đảo vũ trụ. ”
Nếu da vũ trụ tồn tại, Tegmark tiếp tục, nó bao gồm ” vũ trụ song song – nơi bạn không bao giờ nhận được vé đỗ xe, nơi bạn trúng xổ số hàng triệu đô la, nơi bạn có một cái tên khác, nơi Đức chiến thắng trong Thế chiến thứ hai, nơi khủng long vẫn đi lang thang trên Trái đất, và nơi Trái đất chưa bao giờ hình thành ngay từ đầu. ”
Ba đối số cho đa vũ trụ
Trong khi ý tưởng về đa vũ trụ nghe có vẻ giống như một thứ gì đó xuất phát từ khoa học viễn tưởng, các nhà vật lý đã đưa ra ba lập luận riêng biệt cho sự tồn tại của nó.
Đầu tiên liên quan đến vụ nổ Big Bang , sự kiện đại hồng thủy đã đưa vũ trụ vào sự tồn tại cách đây khoảng 13,8 tỷ năm. Vụ nổ Big Bang được cho là được kích hoạt bởi một sự dao động ngẫu nhiên trong cái mà các nhà vật lý gọi là bọt lượng tử, một maelstrom của các hạt ảo xuất hiện và không tồn tại. Nhưng trong khi một số nhà vật lý tin rằng đốm sáng này và sự “lạm phát” sau đó của vũ trụ tạo thành một sự kiện duy nhất, những người khác nói rằng có thể đã có nhiều sự kiện như vậy – dẫn đến đa vũ trụ .
Lập luận thứ hai về sự tồn tại của đa vũ trụ xuất phát từ lý thuyết dây , lý thuyết này cho rằng vật chất cuối cùng không phải được cấu tạo bởi các hạt mà là những dây hoặc vòng năng lượng nhỏ, dao động không thể tưởng tượng được. Các nhà vật lý đã từng hy vọng rằng lý thuyết dây có thể tạo ra một “ thuyết vạn vật” – nghĩa là, một hệ phương trình giải thích tại sao vũ trụ của chúng ta có những đặc tính chính xác như nó. Ví dụ, tại sao khối lượng của một proton 1836,15 lần lớn hơn khối lượng của electron? Không ai có một lời giải thích tốt.
Nhưng thay vì một giải pháp duy nhất cho câu hỏi này và các câu hỏi khoa học cơ bản khác, các phương trình của lý thuyết dây dường như có một số lượng đáng kinh ngạc các nghiệm có thể có (có lẽ là 10 ^ 500 – theo sau là 500 số không). Một số nhà lý thuyết dây lập luận rằng mỗi giải pháp này mô tả một vũ trụ khác nhau, mỗi vũ trụ có những tính chất vật lý riêng.
Lập luận thứ ba cho đa vũ trụ xuất phát từ lý thuyết lượng tử . Mặc dù nó đã ra đời hơn một thế kỷ nay và đã được chứng minh là cực kỳ thành công trong việc mô tả bản chất của vật chất ở quy mô nhỏ nhất, lý thuyết lượng tử dẫn đến một số khả năng tồn tại bất chấp lẽ thường. Trong cái được gọi là cách giải thích “nhiều thế giới” của lý thuyết lượng tử, bắt đầu từ những năm 1950 và gần đây đã nhận được sự quan tâm mới, vũ trụ về cơ bản tách ra làm hai mỗi khi có một sự kiện gọi là lượng tử.
Ví dụ, trong thế giới lộn ngược của lý thuyết lượng tử, một hạt phóng xạ phân rã và không phân rã trong bất kỳ khoảng thời gian nhất định nào – và mỗi kết quả diễn ra trong một vũ trụ riêng biệt. Với những sự kiện lượng tử liên tục xảy ra ít nhiều như vậy, lập luận đi, số lượng vũ trụ không ngừng tăng lên.
Nhưng nó có phải là khoa học không?
Tegmark là một trong những nhà khoa học nổi tiếng ủng hộ ý tưởng về đa vũ trụ, cùng với Sean Carroll của Caltech, Leonard Susskind ở Stanford, và nhà thiên văn học hoàng gia của Anh, Sir Martin Rees. Nhưng các nhà khoa học nổi tiếng khác, bao gồm cả người đoạt giải Nobel David Gross của Đại học California, Santa Barbara, lại không rõ ràng
Một số người nghi ngờ nói rằng lý thuyết đa vũ trụ không thực sự là khoa học. Khoa học là một hệ thống dựa trên quan sát và thử nghiệm, và không rõ là chúng ta có thể quan sát một vũ trụ khác hay xác định liệu các vũ trụ khác có thực sự tồn tại hay không .
George Ellis, một nhà vật lý tại Đại học Cape Town, viết trên tạp chí Scientific American vào năm 2011: “Tôi không tin rằng sự tồn tại của những vũ trụ khác đã được chứng minh – hoặc có thể là như vậy.
Sabine Hossenfelder, một nhà vật lý tại Viện Nghiên cứu Cao cấp Frankfurt ở Đức, thậm chí còn thẳng thừng hơn, gọi những nỗ lực mô tả đa vũ trụ là lãng phí thời gian. “Khoa học không thể nói bất cứ điều gì về việc [những vũ trụ này] có tồn tại hay không”, cô nói với NBC News MACH trong một email, nói thêm rằng các ý tưởng khoa học được đưa ra để hỗ trợ đa vũ trụ “xuất phát từ cùng một lập luận sai sót, và -sự tuân thủ về toán học. ”
Nguồn: NBC News
2019Các vũ trụ song song nghe có vẻ giống như một khái niệm trong phim khoa học viễn tưởng, và về cơ bản không có liên quan gì với vật lý hiện đại. Tuy nhiên giả thuyết cho rằng chúng ta đang sống trong một “đa vũ trụ” được tạo thành từ vô số vũ trụ song song từ lâu đã được nhìn nhận là một khả năng khoa học—mặc dù nó vẫn đang được tranh luận sôi nổi. Vấn đề trước mắt là cần tìm ra một cách thức kiểm nghiệm giả thuyết này, bao gồm việc dò xét bầu trời để tìm kiếm các dấu hiệu va chạm với các vũ trụ khác.
Điều quan trọng cần nhớ là, khái niệm đa vũ trụ không thực sự là một lý thuyết, đúng hơn nó là hệ quả của hiểu biết hiện nay về vật lý lý thuyết. Sự khác biệt này khá là quan trọng. Chúng ta không phải chỉ vẫy tay một cái và nói rằng: “Hãy có một đa vũ trụ”. Thay vào đó, ý tưởng cho rằng vũ trụ này có lẽ chỉ là một trong vô vàn các vũ trụ khác đã bắt nguồn từ các lý thuyết hiện nay như cơ học lượng tử và lý thuyết dây.
Cách diễn giải về đa thế giới
Có thể bạn đã nghe nói đến thí nghiệm tưởng tượng về con mèo của nhà vật lý Schrödinger, một con vật ghê rợn bị nhốt trong một hộp kín. Hành động mở chiếc hộp cho phép chúng ta theo dõi một trong các hệ quả có thể xảy ra trong tương lai của con mèo, bao gồm trường hợp nó vừa sống vừa chết. Điều này nghe có vẻ vô lý, đơn giản là vì trực giác con người không quen với một ý tưởng như vậy.
Tuy nhiên điều đó là hoàn toàn khả thi, căn cứ theo các nguyên lý kỳ quặc của cơ học lượng tử. Lý do điều này có thể xảy ra là vì các không gian khả năng trong cơ học lượng tử là khá lớn. Về mặt toán học, một trạng thái cơ học lượng tử là tổng số (hoặc sự cộng tác dụng) của tất cả các trạng thái có thể xảy ra. Trong trường hợp con mèo của nhà vật lý Schrödinger, con mèo là sự cộng tác dụng của hai trạng thái “còn sống” và “đã chết”.
Hãy diễn giải điều này một cách thực tế dễ hiểu hơn. Hãy nghĩ về tất cả các khả năng này như các thiết bị ghi chép sổ sách, trong đó chúng ta chỉ có thể quan sát trạng thái “đúng khách quan” của con mèo. Tuy nhiên, chúng ta cũng có thể chọn chấp nhận tất cả những khả năng này, và rằng chúng tồn tại trong các vũ trụ khác nhau của một đa vũ trụ. (Con mèo có thể còn sống trong vũ trụ này, nhưng đã chết trong vụ trụ khác, nhưng chúng ta chỉ có thể nhìn thấy 1 trạng thái ở đây)
Mô hình lý thuyết dây
Lý thuyết dây là một trong những con đường hứa hẹn nhất có khả năng hợp nhất lý thuyết cơ học lượng tử và lực hấp dẫn. Đây là vấn đề hết sức nan giải vì rất khó miêu tả lực hấp dẫn trên các quy mô nhỏ như quy mô của các hạt nguyên tử và hạt hạ nguyên tử—vốn thuộc phạm trù của cơ học lượng tử. Nhưng lý thuyết dây, vốn cho rằng tất cả các hạt cơ bản được tạo thành từ các dây một chiều, có thể đồng thời mô tả tất cả các loại lực đã được biết đến trong tự nhiên, bao gồm: lực hấp dẫn, lực điện từ, và lực hạt nhân.
Tuy nhiên, để lý thuyết dây có thể hoạt động trên phương diện toán học, sẽ cần ít nhất 10 chiều vật lý. Vì chỉ có 4 chiều mà chúng ta có thể quan sát được, bao gồm: chiều cao, chiều rộng, chiều sâu (3 chiều không gian) và chiều thời gian, do vậy các chiều bổ sung khác trong lý thuyết dây phải được ẩn giấu bằng cách nào đó nếu chúng thật sự tồn tại. Để có thể sử dụng lý thuyết dây nhằm giải thích cho các hiện tượng vật lý mà chúng ta nhìn thấy, những chiều bổ sung này cần phải được “compact hóa” bằng cách cuộn tròn chúng thành kích cỡ rất nhỏ đến nỗi không thể quan sát được. Đối với mỗi điểm trong 4 chiều chính, nên chăng có tồn tại 6 phương hướng đồng nhất khác?
Một vấn đề, hoặc như một số người nói, một đặc điểm của lý thuyết dây là có rất nhiều cách để compact hóa — 10.500 cách là một con số thường được đưa ra. Mỗi cách compact hóa này sẽ tạo ra một vũ trụ với các nguyên tắc vật lý khác nhau — ví dụ như khối lượng khác nhau của các electron và các hằng số khác nhau của lực hấp dẫn. Tuy nhiên cũng có những phản đối mạnh mẽ đối với phương pháp luận của compact hóa, vì vậy vấn đề này vẫn chưa được thống nhất ý kiến.
Tuy nhiên dựa trên điều này, câu hỏi hiển nhiên cần đặt ra là: chúng ta đang sống ở viễn cảnh nào trong số các khả năng trên? Lý thuyết dây tự nó không đưa ra một cơ chế để dự đoán điều này, khiến nó trở nên vô dụng vì chúng ta không thể kiểm chứng. Nhưng may mắn thay, một ý tưởng trong lĩnh vực nghiên cứu vũ trụ thời kỳ sơ khai đã biến lỗi kỹ thuật này thành một đặc điểm đặc biệt.
Vũ trụ sơ khai
Trong giai đoạn sơ khai của vũ trụ, trước khi xảy ra Vụ Nổ lớn (Big Bang), vũ trụ đã trải qua một thời kỳ mở rộng nhanh chóng gọi là giai đoạn giãn nở. Giai đoạn giãn nở ban đầu được đưa ra nhằm giải thích lý do tại sao vũ trụ quan sát được hiện nay lại gần như đồng nhất về nhiệt độ. Tuy nhiên, lý thuyết này cũng dự đoán một phạm vi các dao động nhiệt độ xung quanh sự cân bằng nhiệt. Điều này đã được xác nhận bởi một số tàu không gian như vệ tinh COBE (Cosmic Background Explorer), tàu WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), và kính thiên văn không gian PLANCK.
Tuy người ta vẫn tranh luận khá sôi nổi các chi tiết cụ thể của giả thuyết này, các nhà vật lý học đã công nhận rộng rãi khái niệm giai đoạn giãn nở. Tuy nhiên, một hệ quả tất yếu của giả thuyết này là phải tồn tại các khu vực khác của vũ trụ vẫn đang tăng tốc độ giãn nở. Tuy nhiên, do sự biến động lượng tử của thời gian – không gian, một số bộ phận của vũ trụ chưa từng thực sự đạt đến trạng thái cuối cùng của quá trình giãn nở. Điều này có nghĩa là vũ trụ, ít nhất theo sự hiểu biết hiện tại của chúng ta, sẽ mãi mãi giãn nở. Một số bộ phận của vũ trụ do đó có thể sẽ trở thành các vũ trụ khác, mà tự chúng lại có thể trở thành các vũ trụ khác nữa… Cơ chế này sẽ tạo ra vô lượng vô số các vũ trụ.
Bằng cách kết hợp viễn cảnh này với lý thuyết dây, có khả năng mỗi một vũ trụ sẽ tồn tại một phương pháp compact hóa của các chiều bổ sung khác nhau và do đó cũng sẽ có các nguyên tắc vật lý khác nhau.
Kiểm chứng giả thuyết đa vũ trụ
Các vũ trụ trong dự đoán của lý thuyết dây và của giả thuyết giãn nở sẽ tồn tại trong cùng một không gian vật lý (không giống như nhiều vũ trụ cơ học lượng tử vốn tồn tại trong một không gian toán học), chúng có thể xếp chồng lên nhau hoặc va chạm với nhau. Quả thực, chúng chắc chắn phải va chạm vào nhau, từ đó lưu lại những vết tích trên bầu trời vũ trụ mà có lẽ chúng ta có thể tìm kiếm.
Các chi tiết cụ thể của các vết tích này phụ thuộc mật thiết vào các mô hình của vũ trụ—từ các điểm nóng hoặc điểm lạnh trong bức xạ phông vi sóng vũ trụ cho đến các khoảng trống dị thường trong trình tự sắp xếp các thiên hà. Tuy nhiên, do các va chạm với các vũ trụ khác phải xảy ra theo một phương hướng nhất định, nên bất kỳ vết tích nào cũng sẽ có khả năng phá vỡ tính đồng nhất của vũ trụ khả kiến này của chúng ta, đây một khả năng chung được kỳ vọng.
Những vết tích này đang được các nhà khoa học tích cực tìm kiếm. Một số người đang tìm kiếm nó trực tiếp thông qua các dấu tích trong bức xạ phông vi sóng vũ trụ, vốn là các phát quang tàn dư sau Vụ Nổ lớn. Tuy nhiên, vẫn chưa có vết tích nào như vậy được phát hiện. Còn những người khác thì đang tìm kiếm sự hỗ trợ gián tiếp như sóng hấp dẫn, vốn là những gợn sóng tạo ra trong thời gian – không gian khi các thiên thể cự đại dịch chuyển. Những gợn sóng như vậy có thể trực tiếp chứng minh cho sự tồn tại của giai đoạn giãn nở, từ đó ủng hộ cho giả thuyết đa vũ trụ.
Liệu trong tương lai chúng ta có thể chứng minh sự tồn tại của chúng, đây là một điều khó nói trước. Tuy nhiên với các ý nghĩa to lớn như vậy, công cuộc tìm kiếm chúng là hoàn toàn đáng để bỏ công sức.