自古以来，“宇宙”就意味着“所有的东西”。但在本书中，畅销书作家布莱恩﹒格林将以他那招牌式的睿智和幽默告诉你，我们的宇宙可能并非唯一的宇宙，而不过是无数平行宇宙中的一个。这些平行宇宙的图景更是让人匪夷所思，如百衲被多重宇宙、暴胀的多重宇宙、弦的多重宇宙、量子多重宇宙、全息多重宇宙、虚拟多重宇宙和终极多重宇宙等。请跟随格林的脚步，他会带你游历梦幻般的各种平行宇宙。即使你对世界的认识没有因本书而颠覆，你也会因此极大地拓展自己的视野。

李剑龙，是一位生活在杭州的科普作家。他喜欢读科学论文，然后把其中好玩的事改编成漫画。于是，他成立了Sheldon科学漫画工作室，立志要把宇宙中所有好玩的事儿都画出来。
Sheldon是他的笔名，因为他也是—位理论物理学博士。他翻译过《隐藏的现实》《宇宙之书》等硬核科普书。2020年1月，他在得到知识平台推出重磅课程“给忙碌者的量子力学课”，已帮助五万人颠覆了自己的世界观。

第1章 现实的边界
关于平行世界
第2章 魅影重重
百衲被多重宇宙
第3章 永恒和无穷
暴胀多重宇宙
第4章 自然定律的统一
通向弦论之路
第5章 宇宙，咫尺之遥
膜和循环多重宇宙
第6章 老常数的新思考
景观多重宇宙
第7章 科学和多重宇宙
推理、解释和预言
第8章 量子测量的多重世界
量子多重宇宙
第9章 黑洞与全息宇宙
全息的多重宇宙
第10章 宇宙、计算机和数学现实
虚拟的和终极的多重宇宙
第11章 科学研究的局限性
各种多重宇宙和未来
注释
推荐读物
主题索引
译后记

壮丽的宇宙云图（代序
）
刘慈欣
文明的历程就是人类越
看越远的历程。随着视野的
延伸，人们所知道的宇宙变
得越来越大。
我小的时候生活在太行
山区，那时远方的山脊线在
我的眼中曾经是很奇妙的东
西。看着那条以空旷的天空
为背景的山脊，我总是好奇
山的那边会有什么东西，渐
渐地开始想象山那边有一个
很神奇的世界。对于那时的
我，那条山脊线就是世界的
边缘。对于人类的远古祖先
来说，这种感觉可能常常出
现。在那时的人们眼中，可
能一个山谷就是世界的全部
。
不同民族的神话传说中
都出现过覆盖全世界的大洪
水的叙述，以至于人们曾认
为地球真有过一个大洪水时
代。其实这可能是一个误解
，因为神话中的“世界”概念
与我们今天的大不相同。比
如，最著名的《圣经》中的
大洪水也声称席卷全世界，
但那个世界只是地中海地区
极其有限的一个范围，那次
洪水也只是一次地区性洪水
而已，即使黑海灌入地中海
的猜测成立，离现今意义上
的世界性洪灾还差得远。
后来，人类的世界视野
扩展到整个地球，并延伸到
星空。在相当长的一段时间
里，人类所认识的宇宙仍然
只有太阳系大小，土星和海
王星就是宇宙的边缘。17世
纪末恒星视行差的发现使人
类眼中宇宙的尺度发生了一
次巨大的飞跃，但直到20世
纪初，科学家们仍然认为银
河系就是宇宙的全部。现在
，可观测宇宙的尺度已经扩
展到百亿光年以上，这是一
个人类的想象力已经难以把
握的巨大存在，而平行宇宙
理论告诉我们，这样一个巨
大的宇宙并非存在的全部，
而可能只是沧海一粟。
我们对多重宇宙理论并
不陌生，但大多来源于量子
力学的多世界假说，而布莱
恩·格林在这本书中共为我
们描述了多达9种可能的多
重宇宙，大多以前鲜有听闻
，量子力学的那一种反而被
放到了最后。
在这9种平行宇宙中，最
为直观的应该是所谓的百衲
被多重宇宙。我们对宇宙无
限的概念并不陌生，在一个
无限的宇宙中，相距遥远的
区域必然形成无数个多重宇
宙。最惊人的推论是：基本
粒子的组合方式是有限的，
如果宇宙无限，那么必然会
出现粒子的组合与我们所在
的子宇宙相同的其他子宇宙
，而这样的子宇宙也有无穷
多个。也就是说，我们的世
界可能有无数个拷贝。这是
一个在数学上最能为我们普
通人理解的多重宇宙模型。
最具哲学性的是所谓的终极
多重宇宙，设想所有可能的
规律和参数都是存在的，都
能构成各自的宇宙，甚至包
括那些无法用数学计算和表
达的规律。这无疑是无穷大
中的无穷大了。这样的宇宙
动摇了认识论的哲学基础。
科学探索建立在这样的动机
上，即试图说明宇宙规律和
宇宙参数为什么是现在这个
样子，但在终极多重宇宙中
，所有的可能性都存在，就
像鞋店中有所有尺寸的鞋子
，其中必然有合我们脚的那
一双。这样，探索的意义就
大打折扣。除以上两种外，
书中还描述了包括弦论在内
的现代最前沿的物理学和宇
宙学理论所产生的多重宇宙
模型，甚至还探讨了可能在
计算机中产生的虚拟宇宙。
我一直认为，人类历史
上最伟大、最美妙的故事不
是游吟诗人唱出来的，也不
是剧作家和作家写出来的，
这样的故事是科学讲出来的
。科学所讲的故事，其宏伟
壮丽、曲折幽深、惊悚诡异
、恐怖神秘，甚至浪漫和多
愁善感都远超出文学的故事
。这本书更证明了这个想法
。作为一个科幻迷，我在读
此书时充满了阅读科幻小说
的快感，但此书的想象力远
远超越了科幻，其宏大广阔
和疯狂的程度是任何科幻小
说所不及的。比如，弦论中
的高维空间形态有10的500
次方种之多，由此可能产生
同样数量的多重宇宙，而我
们所在的宇宙中所有基本粒
子的总和也不过10的90次
方个；还有那包含一切可能
的终极多重宇宙，科幻小说
中从来不敢描述这样的概念
。读这本书的自始至终，震
撼紧跟着震撼，神奇叠加着
神奇。书中的思想之辽阔深
远，想象力之疯狂，让人头
昏目眩。但本书不是科学幻
想，其中的每一种多重宇宙
模型都是严谨的科学推论，
都有着理论和数学基础，其
含金量是科幻所远不能比的
。所以，科学不是想象力的
桎梏，恰恰是想象力的源泉
和翅膀。本书的书名本来叫
《宇宙的云图》，我感觉这
个书名更贴切一些。在这幅
壮丽的云图面前，我们的思
想尺度被拉伸到极致，有一
种站在无限时空之外的体验
。
现代科学，特别是物理
学，已经进化到极其深奥的
领域，其前沿理论所描述的
世界已经远远超出了我们日
常的经验范围，而描述这些
理论所用的艰深的数学语言
也让人望而生畏。本书的作
者格林却有一种伟大的才能
，能够把最深奥和晦涩的理
论用符合我们现实经验的语
言描述出来。这些描述不仅
能够为我们所理解，而且鲜
活生动，富有美感。这种才
能在他以前的一本介绍弦论
的书《宇宙的琴弦》中已经
表现出来，那是我读过的将
包括相对论、量子力学和弦
论在内的现代理论物理学介
绍得最为清晰明白的一本书
。格林的才能在这本书中更
是发挥得淋漓

本书是一本比《时间简史》还好看的宇宙之书，它出自畅销书《宇宙的琴弦》和《宇宙的结构》作者之手，这是他迄今为止通俗易懂的一本书。
作者布莱恩·格林博士是美国当前高人气科普明星、畅销书作家、弦理论家，曾入围普利策奖和艾美奖，荣获英国皇家学会科普图书奖以及皮博迪奖，出演多部影视剧，是《生活大爆炸》第20集的主角。
这本书涉及一个宏大的问题：我们的宇宙是唯一存在的宇宙吗？它描述了多达9种可能的多重宇宙，带你进行一次真正的心灵冒险。

常常幻想有人这样问我
：“我又不想当科学家，为
什么一定要懂科学？”“你都
研究到天上去了，这跟我有
什么关系？”我则这样反问
：“假如你生病了，有两种
截然不同的药可以给你吃，
你会如何选择？”对方一定
会说：“你又没说是哪两种
药，叫我怎么选？”
人生的每一步行动甚至
每一个念头都可以看作一次
选择。我们希望每一个选择
都对自己有益，能够带我们
走向幸福生活。所以，在许
多重大选择面前，我们都应
该能看清每一个选项的真实
含义。于是，我们开始诉诸
科学。其中最根本的是，树
立世界观时，我们需要了解
现实世界的全貌。如果你始
终待在一个井里，从没有见
过井外的世界，你的世界观
一定与井外的人大为不同。
但是，一旦游历了花花世界
之后，你就会发现之前的某
些选择并没有你当初设想的
那么美好。
现在格林要带领我们游
历井外的世界，相信这样的
经历会让你重新看待自己的
生活。我本人就是这样的一
个例子。读了林德的论文《
暴胀宇宙学》之后，我写下
了《娶不到媳妇怨宇宙》，
那也是我在平面媒体上发表
的第一篇科普文章。从那以
后，我便学会了把不顺心的
事归咎于我们宇宙中的宇宙
学常数。这种思路可以减少
不幸福状态的持续时间，增
加幸福的期望值。
由于缺乏实验基础，平
行宇宙在科学界仍是个极具
争议的议题。翻译这本书之
前，我的两位理论物理同行
对这个主题的反应都很冷淡
，而科幻爱好者的热情超乎
我的想象。在一场讨论平行
宇宙纪录片的线下活动开始
前，主持人问有没有观众以
前听说过平行宇宙，结果几
乎没人举手。但当主持人宣
布最后一个提问已经结束时
，有一个观众在台下抢过话
茬说：“在他（指最后一个
提问者）的平行宇宙中那是
最后一个问题，在我的平行
宇宙中，我的问题才是最后
一个问题。”可见，平行宇
宙作为一个文化概念是非常
亲民、非常接地气的。
与其他介绍平行宇宙的
书不同，除了介绍平行宇宙
理论之外，格林还从科学哲
学的层面讨论了平行宇宙对
于科学研究模式的影响。19
世纪末，曾经有物理学家认
为既然原子无法直接探测，
那么这种概念就不是真实存
在的东西。这种哲学观点并
非全无道理，正是实证至上
的理念导致了科学的诞生，
正是“如无必要勿增实体”的
奥卡姆剃刀原则让我们免于
偏离科学的轨道。可是，反
对原子论的观点最终还是失
败了。格林暗示，基于类似
理由反对平行宇宙的观点也
可能会重蹈覆辙。话又说回
来，假如我们接受格林的观
点，我们又该如何将平行宇
宙与其他需要被剃刀剔除的
概念进行区分呢？我认为阅
读这部分内容时一定要小心
，万不可大胆演绎。
本书第1章至第5章和名
词索引等部分由李剑龙翻译
，第6章至第8章由田苗翻译
，第9章至第11章由权伟龙
翻译。全书统稿、校译和注
释由李剑龙负责。本书翻译
工作历时一年有余。虽然我
们在翻译时力求做到信、达
、雅，但由于翻译难度较高
，涉及的知识较多，所以难
免会有一些纰漏，希望读者
提出宝贵意见，以便改正。
另外，我要感谢以下朋
友在英文和专业问题上的答
疑解惑。他们是吸血土豆、
红猪、八爪鱼、苏岚岚、桔
子、加菲众、fwjmath、
Maigo、lailaijie、Yifu Cai、
Steed和cloudforest。南开
大学数学学院副院长梁科教
授也对书中一些涉及数学内
容的翻译给予了指点。此外
，还要感谢王、r米对书名
的建议。格林出版过另外两
本书《宇宙的琴弦》和《宇
宙的结构》。作为一个“强
迫症”患者，我多么希望格
林的第三本书能够叫《宇宙
的云图》。没关系，总有一
个宇宙会实现这个愿望。
李剑龙
2013.4.20

读这本书的自始至终，
震撼紧跟着震撼，神奇叠加
着神奇，书中的思想之辽阔
深远，想象力之疯狂，让人
头晕目眩。但本书不是科学
幻想，其中的每一种多重宇
宙模型都是严谨的科学推论
，都有着理论和数学基础，
其含金量是科幻所远不能比
的。
——刘慈欣，科幻作家
这本书可以说是字字珠
玑、掷地有声，格林用巧妙
的方式成功地对公众进行了
科学普及。
——美国《基督教科学箴
言报》
格林再一次让我们兴奋
地沉浸在丝毫不枯燥的物理
学著作中。
——英国《新科学家》
这是一次真正的思想大
爆炸。
——英国《星期日泰晤士
报》
格林是一位能向公众说
清楚大道理的天才。他的书
能激发你的想象力，既有趣
又有益。
——美国《纽约时报》
这本书将开拓你的思维
领域。作者在书中充满热情
地讨论了如何通过巧妙的数
学方法揭示宇宙乾坤背后的
秘密。
——美国《纽约客》
这是一本深入浅出的平
行宇宙漫游指南。格林用通
俗易懂的方式向我们介绍了
晦涩难解的物理学知识。
——美国《多伦多星报》

第1章 现实的边界
关于平行世界
当我还是小孩子的时候，假如只有一面镜子装饰我的卧室，我童年的梦想可能就大不一样了。不过，卧室里有两面镜子。于是，每天早上当我打开衣柜拿衣服时，镶在衣柜门上的镜子就会对准墙上的那面镜子，两面镜子之间的物体被来回反射，看起来有无穷多个。这种情形让人瞠目结舌。我喜欢凝视那一层又一层的镜像，透过镜子尽可能地把视线延伸到远方。所有镜像的移动貌似都是同时发生的，可是我知道，这不过是因为人类的知觉存在局限性，我在很小的时候就懂得光速是有限的。所以，我在脑海里设想自己看到了光在两面镜子之间往复穿行。头发一飘，胳膊一动，镜子都会默默地将其反射出来，镜像一个接着一个排列。有时，我会灵魂出窍，想象另一个自己沿着那条直线往前走，然后在某个地方停住脚步，造出一个新的现实，其他镜像都要跟随这个新的现实而变化。课问休息时，我有时也会想起那天早上乍现的灵光，它在两面镜子之间永无休止地跳动，于是我化身为当时的一个镜像，进入一个虚拟的、用光织造的、由幻想驱动的平行世界。
诚然，反射形成的镜像并没有自己的意识。可是，这种活力四射的幻想和想象中的平行现实与现代科学中一个越来越受重视的主题产生了共鸣：除了我们所知的那个世界，是否还可能存在另外一些世界？为了寻找这样的可能性，本书展开了一次探险，就像一次精心策划的旅行，带你游览科学的平行宇宙。 宇宙和许多宇宙
从前，“宇宙”的意思是“所有的东西”，一切，全部家当。从表面上看，宇宙不止一个、万物不止一种的观念似乎存在语法错误。然而，一系列理论进展渐渐认可了这种关于“宇宙”的认识。如今，这个词的含义取决于上下文。有时，“宇宙”仍然意味着绝对的一切。有时，这个词只不过指像你我这样的人原则上能够接触到的那部分事物。有时，这个词被用来描述一些独立的世界，这些世界的一部分或全部对我们来说都是无法企及的，也许暂时无法企及，也许永远无法企及。也就是说，这个词将我们的宇宙降格了，使它成为一个巨大的（也许是无限大的）集团中的一员。
“宇宙”的霸权被我们削弱以后，就给其他词让出了位置。这些词所描绘的范围更大，能够将全体现实都囊括其中。不论是平行世界（parallel worlds）、平行宇宙（parallel universes）、多重宇宙（multiple universes, multiverse）、另一些宇宙（alternate universes）还是虚拟实境（metaverse）、无上宇宙（megaverse），这些词都是一个意思，都相信世上不仅存在我们的宇宙，还存在一大堆别的宇宙。
你会注意到这些术语有点儿含混不清。组成一个世界或一个宇宙的东西到底是什么？什么样的标准能够区分单一世界的不同部分，以及本来就各不相同的宇宙？也许在将来的某一天，我们对多重宇宙的认识足够成熟以后，才能准确地回答这些问题。现在，我们不再拘泥于抽象的定义，而是借用波特·斯图尔特大法官（Justice Potter Stewart）定义色情作品的方法。当美国联邦最高法院努力构建一个标准时，他宣称：“我看到它时就能认出来。”
最后，一个世界或另一个平行宇宙的叫法只不过是一个语言表达问题。其中的关键，即关于这个主题的核心在于那些挑战传统观念并预示着我们长久以来所认为的唯一的宇宙只不过是一个更宏伟、也许更陌生、只露出冰山一角的隐藏现实的一部分的世界是否真的存在。
平行宇宙的分类
一个惊人的事实是（这也是促使我写作本书的因素之一），许多物理学基础理论的重要进展，如相对论物理学、量子物理学、宇宙物理学、物理学的统一理论（unified physics）和计算物理学，都指引我们思考这样或那样的平行宇宙。的确，后面几章所要阐述的内容就是9种不同的多重宇宙理论，每一种理论都把我们的宇宙看作异乎寻常地宏大的多重宇宙的一部分，不过每种多重宇宙的样子都迥乎不同，每个子宇宙（member universe）的性质都大相径庭。有的理论认为其他平行宇宙和我们相隔千山万水，有的理论则认为其他平行宇宙就在我们周围几毫米的地方徘徊，还有一些理论认为讨论其他平行宇宙的位置都是在做无用功。支配平行宇宙的物理规律也面临类似的多样性。在有的理论中，其他宇宙的物理规律和我们一样；在有的理论中，虽然平行宇宙的物理规律存在差异，但规律之间也有亲缘关系；而在另一些理论中，无论是从形式上还是从内容上来说，平行宇宙中的物理规律都是我们从未遇到过的。想象一下现实到底有多么广阔无际，一种渺小的感觉和激动的心情就会油然而生。
最早有关平行世界的研究始于20世纪50年代，那时的研究者对量子力学表现出来的方方面面迷惑不已。量子力学是一种描述微观世界的理论，人们用它来解释原子和亚原子粒子层面的现象。量子力学提出。科学的预言必然是概率性的。这打破了以前的物理学框架，推翻了经典力学的固定模式。我们能够预言这个结果出现的概率，也能够预言那个结果出现的概率，但通常无法预