TITLE: 第六章 Choosing Our Universe, 選擇我們的宇宙 AUTHOR: QUENCY DATE: 05/27/2015 06:00:05 PM CATEGORY: 大設計 STATUS: publish ---- BODY:
第六章 Choosing Our Universe, 選擇我們的宇宙
中非的波桑哥人（Boshongo）有一則傳說。太古之初只有黑暗、水以及偉大的天神奔巴（Bumba）。有一天奔巴胃痛劇烈，吐出了太陽；太陽將一些水曬乾，露出了陸地。但是奔巴還是不舒服，又繼續嘔吐，結果出現了月亮、星辰以及一些動物如豹、鱷魚、海龜，最後是人。墨西哥和中美洲的馬雅人對於世界創生前也有類似的故事。在馬雅的傳說中，太初之際只有大海、天空和創世主存在，創世主並不快樂，因為沒有人讚頌祂，於是創造了大地、山林樹木以及大多數動物，但是動物不會說話，所以祂決定創造人類。一開始衪用泥土造人，但是泥人只會胡言亂語，於是衪讓泥人溶解再試一次。第二次用木頭造人，但是木頭人呆呆笨笨。於是衪又想毀掉木頭人，結果它們逃往樹林裡，一路上跌跌撞撞而稍微變形，結果變成了現在的猴子。再度失敗後，創世主最後終於想出一個好點子，祂用黃、白玉蜀黍造出第一批人類。今天我們會用玉米釀酒，但是成就遠遠不及創世主能夠製造出會喝酒的人類呢！
上述這類創世神話都在嘗試回答本書想要探討的問題：為什麼有宇宙呢？為什麼宇宙是現今這副模樣？我們探討這類問題的能力自古希臘人以來便一直在進步，尤其在20世紀更是有十足的進展。現在有了前面章節的知識，已經能夠對上述問題提出可能的答案了。
不過有一件事情在老早以前便很明顯了，即宇宙要不是剛創生，就是人類存在的時間只占宇宙年齡極短暫的部分。因為人類的知識與科技進展都十分快速，如果人類已經存在幾百萬年，那麼對各方面的了解早就不僅如此了。
根據舊約，上帝在世界誔生後第六天便創造了亞當和夏娃。愛爾蘭大主教烏舍爾（Ussher, 1625-1656年在任）更指定世界起源於西元前4004年10月27日早上9點。本書秉持不同的觀點，認為人類誔生是相當新近的事，而宇宙本身則起源更早，約在137億年前。
1920年代，首度出現宇宙有開端的科學實證。在第三章提過，當時大多數科學家都相信有一個永恆存在的靜態宇宙，然而根據哈柏在帕薩迪娜威爾遜山利用一百吋望眼鏡所得到的間接證據顯示，事實恰恰相反。哈柏分析星系光譜，結果發現幾乎所有星系都正在遠離地球，而且愈遙遠的星系遠離速度愈快。他在1929年提出星系後退速度與距離的法則，做出宇宙正在擴張的結論。若這是真的，宇宙過去一定是非常小。事實上，如果回推到遙遠的過去，宇宙中所有物質和能量都集中在一個極小的區域，其密度和溫度都是高到不可思議。若是回推到最久之前，會有一切開始的時間，這起事件稱為大霹靂。
宇宙正在擴張的想法有一點微妙難懂。例如，宇宙正在擴張的情況並不像是將房子打掉擴建，在原本是大橡樹的地方加蓋一間新浴室。空間本身並沒有向外面擴大，而是宇宙內部任何兩點的距離會擴大。這個想法是在1930年代於爭議聲中浮現，但是最容易讓人明白的方法，卻是1931年劍橋大學天文學家愛丁頓（Arthur Eddington）提出的一個比喻。愛丁頓將宇宙比喻成膨脹的氣球的表面，將所有星系比喻成氣球表面上的點。這種方法清楚顯示為何愈遙遠的星系，會比愈近的星系遠離得更快，例如若氣球的半徑每小時加一倍，那麼任何兩個星系間的距離也會每小時加一倍。如果兩個星系在某個時間相距一吋遠，一小時之後會變成二吋遠，也就是以每小時一吋的速率相對移動。但如果兩個星系開始時是相距二吋遠，那麼過了一小時後會相距四吋遠，也就是以每小時二吋的速率彼此遠離。這正是哈柏的發現：當一個星系相距愈遙遠，則離開我們的速度會愈快。
另外很重要的一點是要了解到空間擴張不會影響物質物體的大小；所謂的物質物體，是像星系、恆星、蘋果、原子等等由某種作用力結合的物體。例如，若將氣球上的一群星系圈起來，那個代表星系大小的圓圈將不會隨氣球擴張。相反地，因為星系受到重力束縳，所以圓圈和裡面的星系在氣球擴張時，將會保持原有的大小和形狀。這點相當重要，因為唯有在測量儀器具有固定大小時，才能偵測到擴張。如果萬物都在擴大，包括我們、量尺和實驗室等等都會呈正比擴張，那麼將不會注意到任何差異了。
宇宙正在擴張的事情對愛因斯坦來說可說是新聞，但是就在哈柏論文出現的幾年前，理論界已經從愛因斯坦的方程式推導出星系正在彼此遠離的可能性了。1922年俄國物理學家兼數學家弗里德曼（Alexander Friedmann）即根據兩項能簡化計算的假設，研究這種宇宙模型的性質。這兩項假設為：宇宙在每個方向看起來都相同，而且從每個觀察點看起來都是如此。我們知道弗里德曼的第一項假設並非全然是事實（而且幸好宇宙不是處處均勻的！），因為抬頭注視某個方向或許會看到太陽，在另一個方向也許能看到月亮或是大群遷徒的蝙蝠。但是從更大的尺度上看（比星系間的距離更大的尺度），宇宙大致上確實是均勻的；好比是往下看一片森林，若距離夠近或許可以看到樹葉，或至少能看到樹木與林隙，但是如果爬得相當高的話，伸出拇指便能遮蔽一平方哩的樹木，讓森林看起來有如一片綠蔭，在這種尺度上可說森林是一致均勻的。
基於這些假設，弗里德曼找到愛因斯坦方程式的一個解答，而這種宇宙的擴張方式和後來哈柏所觀察到的一樣。弗里德曼的宇宙模型從零開始，一直擴張到重力的吸引讓它變慢，最後宇宙自已發生崩塌。（愛因斯坦的方程式還有另兩個解答，同時也滿足弗里德曼模型的假設：一是宇宙會永遠擴張下去，不過速度會稍微減慢；一是宇宙的擴張速度會減慢接近於零，但永遠不會變成零。）弗里德曼在做出這項研究後幾年便過世了，一直到哈柏的發現後，還是沒有太多人知道他的想法。但是在1927年，一位羅馬天主教神父兼物理學家勒梅特（Georges Lemaitre）提出一個類似的想法：如果回溯宇宙的歷史，宇宙會變得愈來愈小，直到誔生那一時，便是今日所說的大霹靂了。
並不是每個人都喜歡大霹靂的說法。事實上，「大霹靂」一詞是1949年劍橋大學天文學家霍伊爾（Fred Hoyle）所發明，他本人相信一直持續穩定擴張的宇宙，發明這個詞帶有貶損的意思。支持大霹靂想法的直接證據，得要到1965年發現太空遍布微弱的微波背景時才出現。宇宙微波背景輻射（cosmic microwave background radiation, CMBR）跟家中微波爐裡的輻射一樣，但沒有那麼強。打開電視轉到未使用的頻道，也可以觀察到CMBR，因為螢幕上白色雜訊的百分之幾便是它造成的。這種輻射是由貝爾實驗室兩名科學家意外發現的，他們想要清除微波天線上的雜訊，本來以為那是鴿糞掉在儀器上所造成，結果發現雜訊的來源更為深遠，那就是CMBR。CMBR在大霹靂後不久即出現，是早期稠密高溫的宇宙所遺留下來的輻射。隨著宇宙擴張漸漸冷卻，直到變成今日觀察到的微波殘餘輻射。目前這種微波只能將食物加熱到攝氐零下270度（絕對溫度3度），根本別想用來爆爆米花了。
天文學家也發現其他支持大霹靂說法的證據，肯定早期宇宙確實是極端稠密高溫的地方。例如在第一分鐘內，宇宙比一般恆星的內部更熱，整個宇宙就是一座核融合反應爐。當宇宙擴張並經冷卻到一定程度後，核融合反應便會停止，但是理論預測後來的宇宙主要會以氫組成，但也有大約23%融合而來的氦，還有一些鋰（比鋰更重的元素則是後來在恆星內部形成），這份數字正符合如今觀察到氦、氫與鋰的比例。
由於測量到氦含量和CMBR，成為支持初生宇宙為大霹靂的有力證據。不過，雖然可以把大霹靂說法當成是宇宙初期的有效描述，但是直接將大霹靂（基於愛因斯坦的理論）視為宇宙起源的真實圖像並不正確。因為廣義相對論預測在某一個時間點，宇宙的溫度、密度、曲率都是無限大，數學家稱此為奇異點。對物理學家來說，這意味著愛因斯坦的理論在奇異點失效，因此不能用來預測宇宙如何開始，只能預測宇宙後來如何演變。所以，雖然可以利用廣義相對論方程式與天體觀察來研究宇宙初生的那刻，然而將大霹靂圖像運用到宇宙創生時卻是不對的。
本書很快就會談到宇宙起源的課題，但是首先介紹宇宙擴張第一階段的一些詞彙。宇宙擴張第一階段稱為暴漲（inflation），除非是住在辛巴威這個通貨膨脹超過百分之二億的國家，否則inflation一詞聽起來好像不太具有爆炸性。不過，即使是最保守的估計，在宇宙暴漲的期間，宇宙擴張速度也逹到每0.00000000000000000000000000000000001秒便擴張1,000.000,000,000,000,000,000,000,000,000倍！這好比是直徑1公分的硬幣，突然間暴增到銀河寬度的一千萬倍。看起來似乎違反了相對論，因為沒有東西可以移動得比光還快，但是光速限制不適用在空間本身的膨脹。
宇宙可能發生暴漲的想法首見於1980年，所依據的理論超越愛因斯坦的廣義相對論，而是以量子理論為基礎。由於目前尚未有一個完整的重力量子理論，相關細節仍待研究，且物理學家也未十分確定宇宙暴漲如何發生，但是根據量子理論，暴漲所形成的宇宙擴張並不像傳統大霹靂圖像的預測一樣完全均勻。這些不規則會造成CMBR在不同方向的溫度微小變化，但是因為變化太過微小，在1960年代還無法觀測到，第一次是1992年由美國太空總署COBE人造衞星發現，2001年發射的WMAP人造衞星也進行了測量。現在，可以確定宇宙暴漲真的發生。
諷刺的是。雖然CMBR的微小變化是宇宙暴漲的證據。然而讓「暴漲」成為重要概念的一項理由，是因為CMBR的溫度幾近完美的均勻。若是物體某部分比周圍溫度更高，經過一段時間後溫度高的地方會變冷，而周圍的溫度會變熱，直到物體的溫度一致為止。同樣地，也可預期宇宙最終會逹到一致的溫度，但是這個過程需要時間。如果我們接受溫度傳遞速度不超過光速的話，會發現若宇宙未曾發生暴漲，那不會有足夠的時間讓廣大的地區達到溫度皆逹均等。宇宙早期快速擴張（比光速更快）的時期會解決這個問題，因為要讓暴漲前極微小的早期宇宙達到均溫，只需要極少的時間。
暴漲解釋了大霹靂中的「霹靂」，至少它所代表的擴張比廣義相對論下傳統大霹靂理論所預測的擴張更為極端。問題是若要讓理論上的暴漲模型成立，宇宙的初始狀態需要設定在一個極為特別又極不可能的情況。因此傳統的暴漲理論解決了一類問題，卻又創造另一類問題，也就是需要一個極為特別的初始狀態。而這個「時間零」的問題，在接下來要談到的宇宙創生理論中要被剔除。
既然無法用愛因斯坦的廣義相對論來描述宇宙創生，所以想要描述宇宙起源，必須用一個更完整的理論來取代廣義相對論。縱使廣義相對論未在宇宙創生那刻瓦解，我們還是需要一個更完整的理論，因為廣義相對論並未解釋受量子理論支配的小尺度物質結構。第四章談到，就實際層面來說，量子理論對於研究大尺度宇宙結構並沒有太大影響，因為量子理論適合在微觀尺度上描述自然界。但如果回溯到最初宇宙小如浦朗克尺寸（只有10^-33公分大小）之際，該尺度確實需要以量子理論來思考。因此雖然目前尚未有完整的量子重力理論，但是已經確定宇宙起源是一起量子事件。所以，正如我們（至少暫時地）結合廣義相對論與量子理論而推導出暴漲理論，若想要更進一步了解宇宙起源，必須將廣義相對論和量子理論的認識相結合。
要明白其中的道理，首先必須了解重力會彎曲時間和空間。空間彎曲比時間彎曲更容易想像，將宇宙想像成撞球檯的表面，（至少在二維平面上）檯面是平坦的空間。如果在檯面滾動一個球，球將會以直線前進，但是如果桌面彎曲或是某些地方有凹陷（如下圖所示），那麼球的路徑便會轉彎。
在這個例子中很容易了解撞球檯如何彎曲，從圖中便可以看到它是向第三維度彎曲。但是因為我們無法跨出自己的時空即到外面檢視彎曲，所以比較難想像所處宇宙的時空彎曲。不過，即使無法跨到外面從更大的空間來檢視自己所處的宇宙，仍然可以偵測到彎曲因為在空間內部便可進行偵測。想像有一雙顯微尺寸的螞蟻被限制在檯面上，雖然它無法離開撞球檯，但卻可以靠仔細計算距離來偵測彎曲的存在。例如，平面上一個圓周長大約是直徑的三倍多（π(pi)），但是如果螞蟻所量的圓包括這凹洞時（如上圖所示），當它想穿過直徑時，將會發現距離比想像中的遠，比圓周長的三分之一更遠。事實上，如果洞夠深的話，螞蟻發現圓周長的距離會比直徑距離更短。我們宇宙的彎曲也是相同的情形，會拉長和縮短空間中兩點的距離，也就是說當幾何形狀改變時，在宇宙內部便可偵測到。時間彎曲會造成時間間距的延長或縮短，也是類似的方式。
明白這些道理後，讓我們回到宇宙起源的問題。如果牽涉到低速度與弱重力時，可以將時間和空間分開討論。但是，原則上時間和空間會交織一體，所以其延伸與縮短也涉及某種程度的混合。這種混合在早期宇宙很重要，也是了解時間起源的鎖鑰。
時間起源的問題有點像是世界邊緣的問題。以前人們認為世界是平的，好奇航行到海洋盡頭時是否會往下掉落。這點早已真相大白，只要繞著世界跑一圈便將會發現並不會往下掉落。所以，當人們明白世界並非平面而是彎曲時，在世界邊緣會發生什麼事情的問題便消失了。然而，時間的情況比較像是火車軌道，如果時間有一個開始，應該要有一個人（即上帝）讓火車啟動。雖然愛因斯坦的廣義相對論將時間和空間統一為時空，並使兩者產生某種程度的相混，然而時間仍然有別於空間，時間或者有開始與結束，或者會永遠前進。不過，一旦將量子理論的效應加到相對論裡，在極端的情況下會產生極端的彎曲，讓時間表現得像空間的另一個維度。
在早期宇宙中（指宇宙小到同時受廣義相對論與量子理論支配時），實際上有四個空間維度，而沒有時間。這意味著當談到宇宙「開始」時，我們繞過一個棘手的問題（回推宇宙最初的情況），那個時刻我們所知道的時間並不存在。我們必須接受一般時間和空間的想法並不適用於最早期的宇宙，這超越了日常經驗，但卻未超越我們的想像或超越數學。如果在早期宇宙中，四個維度都表現得像空間，時間怎麼開始的呢？
明白時間可以當空間的另一個維度，代表我們能擺脫時間有一個開端的問題，正如同可以擺脫世界邊緣的問題一樣。假設宇宙開端就像地球南極，以緯度做時間，當往北移動時，緯度圈（代表宇宙大小）會擴大。宇宙在南極以一個點開始，但是南極就像是任何點一樣，詢問宇宙開始前發生什麼事情並沒有意義，因為南極之南沒有什麼東西存在。在這幅圖像中，時空沒有邊界，相同的自然法則在南極和其他地方都成立。同樣地，當將廣義相對論與量子理論結合時，宇宙開始前發生什麼事情的問題也會變得沒有意義。這種主張歷史應是封閉表面而無邊界的想法，稱為無邊界條件。
長久以來，許多人（包括亞理斯多德）都相信宇宙必定一直存在，才能避開如何開始的問題。也有人相信宇宙有一個開端，並用來做為支持上帝存在的論據。理解時間表現得有如空間一樣，代表一個新的選擇，既避開了長期以來對宇宙具有開端的攻擊，同時也意味著宇宙開端受到科學法則支配，並不需要由天神啟動發條。
如果宇宙起源是一起量子事件，應該可由費曼的歷史總和論做正確描述。雖然，要將量子理論應用到整個宇宙（即觀察者也是受觀察系統的一部分）卻不是那麼容易。在第四章看到當物質粒子朝兩道狹縫發射時，會在屏幕上形成水波般的干涉圖案。費曼指出，這是因為並未具有一個獨特的歷史所造成，也就是說當粒子從點Ａ到終點Ｂ時，並未採取一條特定的路徑，而是同時採取兩點間每條可能的路徑。從這種觀點來看，干涉現象並不意外，因為一個粒子便可以同時穿過兩道狹縫而自已形成干涉。就一個粒子的運動來看，費曼的方法指出在計算任何特定終點的機率時，必須考慮該粒子起點到終點間所有可能的歷史。同樣地，也可運用費曼的方法來計算對宇宙觀察的量子機率，當適用在宇宙整體上時並沒有Ａ點（起點），所以我們將所有滿足無邊界條件且最後演變成今日所觀察到的宇宙歷史相加。
在這個觀點中宇宙是自發出現，並向每種可能的方式演化。這些演進方向絕大部分朝向其它宇宙，雖然有些宇宙與我們的宇宙相似，但是大多數宇宙都極為不同，不僅是在小地方有所不同，例如貓王是否英年早逝，或者蘿蔔是否用來做甜點，甚至連自然界的外觀法則也不同。事實上，許多宇宙以許多不同套的物理法則存在，有些人把這搞得很神秘，有時稱為多重宇宙，但其實只是費曼歷史總和論的不同表示而已。
為了便於想像，現在修改一下愛丁頓所做的氣球宇宙比喻，將擴張的宇宙想成泡泡的表面，那麼我們對宇宙自然量子創生的想像便有點像是滾水裡形成的成串小泡泡了。首先，有許多微小的泡泡出現，然後又消失，這些泡泡代表擴張的迷你宇宙，但是在顯微大小時便崩塌不見了。它們代表可能的替代宇宙，但是沒有太大的意義，因為持續不夠久，無法發展出星系和恆星，更不用說智慧生物了。不過，極小的小泡泡會熷長到免於崩塌的地步，它們會以愈來愈快的速度持續擴大，形成我們能夠看見的成串泡泡。這些相當於以加速擴張開始的宇宙，換句話說便是處於暴漲狀態的宇宙。
如前面提過，由暴漲引起的擴張將不會完全均勻。在歷史總和中，只有一個完全均勻與規律的歷史，它擁有最高的機率，還有許多歷史只有些微的不規律，其機率也相當高。這就是為何暴漲理論預測早期宇宙可能只有些微不均勻，呼應CMBR只觀察到溫度有些微變化。為什麼呢？在攪拌咖啡時，均勻是一件好事，但是均勻的宇宙卻是無聊的宇宙。早期宇宙不均勻之所以重要，是因為如果某些區域比其他區域的密度稍微高些，額外密度所產生的重力會減緩該區域的擴張。當重力慢慢將物質拉近時，物質最後會收縮而形成星系和恆星，再演化出行星，以及至少出現在地球的人類。所以仔細看微波背景圖，這是宇宙所有結構的藍圖，我們是最初宇宙量子起伏的產物。 如果有人有宗教信仰，應該說上帝確實會玩骰子。
這種想法帶來一種嶄新的宇宙觀，與傳統概念大為不同，使我們需要重新調整對宇宙歷史的想法。宇宙學為了進行預測，必須計算目前整個宇宙在不同狀態的機率為何。在物理學上，通常是假定一個系統的初始狀態，然後用相關的數學方程式往後推演其發展，亦即給定一個系統在某個時刻的狀態，然後計算該系統後來在某個不同狀態的機率為何。在宇宙學上，通常是假定宇宙具有單一明確的歷史，可以使用物理法則計算這個歷史如何隨時間發展，此種方法稱為宇宙學研究的「由下而上」。但是因為我們必須將費曼歷史總和論主張的宇宙量子本質考慮進來，所以宇宙現今處於一種特定狀態的機率大小，是將所有滿足無邊界條件並逹到現今特定狀態的歷史相加而得。換句話說，在宇宙學中不應該用「由下而上」來追尋宇宙歷史，因為那假定只有單一歷史，具有明確的起點和演化。相反地，應該以「由上而下」追溯歷史，也就是從現在往回推演。有些歷史比其他歷史的機率更高，而總和常常是由單一歷史所主宰，它以宇宙創生開始，最後達到目前研究的狀態。但是在當前這一刻，宇宙不同的可能狀態將會有不同的歷史，這會對宇宙學與因果關係帶來革命性的觀點，因為加進費曼總和的歷史並不具備獨立的存在，而是從測量和觀察來決定。總之，我們以觀察創造歷史，而不是歷史創造我們。
你或許會想，宇宙並不具有一個獨特存在、與觀察者無涉的歷史，這個想法似乎與某些已知事實有所衝突。也許在某個歷史中，月亮是由起司製成的，但是我們觀察到的月亮並不是由起司製成（對老鼠可能是壞消息）。因此，有起司月亮的歷史並不會加入促成我們目前宇宙的費曼和，雖然它應加入其他宇宙的歷史總和。這聽起來太像科幻小說了，但實際上不然。
由上而下觀點的重要涵義，在於自然界的外觀法則由宇宙歷史來決定。許多科學家相信存在單一歷史，可解釋自然界的外觀法則和物理常數（如電子質量或時空維度）。但是由上而下的宇宙學研究指出，自然界的外觀法則會因不同歷史而異。
以宇宙的外觀維度為例，Ｍ理論指時空有十個空間維度和一個時間維度，其中七個空間維度捲曲到極小而看不見，讓人誤以為三個熟悉的大維度便是空間的一切。Ｍ理論有一個重要卻未解決的問題，那便是：為什麼在我們的宇宙中沒有更多的大維度存在呢? 為什麼維度會捲曲起來呢?
許多人覺得一定是有某種機制，讓除了三個空間維度之外的其餘維度都自發形成捲曲。或者，也許所有維度開始時都很小，但基於某種可以理解的原因讓三個空間維度擴大了，其餘維度卻沒有。然而，似乎沒有動力學上的理由讓宇宙變成四個維度。相反地由上而下的宇宙學預測，大空間維度的數目並不受任何物理原則限制，從零到十的大空間維度數目都有各自的機率大小。費曼總和允許宇宙每個可能的歷史都擁有這些數量，但是既然在我們的宇宙中觀察到三個大空間維度，那麼這項觀察就已經選擇具有這種觀察特性的次歷史了。換句話說，宇宙擁有大於或小於三個大空間維度的量子機率其實無關緊要，因為我們已經決定自己在具有三個大空間維度的宇宙裡了。只要有三個大空間維度的機率大小不完全是零，就不用管其他擁有不同維度數量的機率有多高，而自己的機率有多麼小了。這就像是問現任教宗是中國人的機率大小為何？我們已經知道他是德國人，即使中國人比德國人多，讓教宗可能是中國人的機率比較高。同樣地，已知我們的宇宙出現三個大空間維度，所以縱使其他數量的大空間維度可能有較高的機率，但我們只對有三個大空間維度的歷史感興趣。
那麼，捲曲維度是怎麼回事呢？請記得前面提過，在Ｍ理論中，其餘捲曲維度（內空間）的形狀會決定物理量值（如電子電荷）和基本粒子間交互作用的本質（即作用力本質）。若是Ｍ理論允許捲曲維度只有一種形狀；或者是容許少數幾個形狀，但最後淘汰別的形狀，只剩下一種，讓自然界的外觀法則只有一種可能性，這樣事情也就簡單解決了。然而，理論家卻發現高逹10^500個不同內空間都可能存在，每個都會導致不同的自然法則與不同的物理常數值。
如果是由下而上建立宇宙的歷史，沒有理由說宇宙最後的內空間模式可讓實際觀察到的粒子交互作用（標準模型）發生。但是由上而下觀點，我們接受具備各種內空間存在的各種宇宙，例如某些宇宙的電子重量直追高爾夫球，重力又比電磁力更強，而在我們的宇宙中，世界由標準模型與其所有參數描述。我們也可以根據無邊界條件，計算會導致標準模型產生的內空間的機率大小。但就像是一個宇宙具備三個大空間維度的機率問題一樣，我們不必在意可產生標準模型的宇宙相較其他機率的高低，因為我們已經觀察到描述這個宇宙的標準模型了。
本章談到的理論是可以進行測試的。前面的例子強調差異極大的宇宙，例如大空間維度數目不同的宇宙，其相對機率大小並不重要。但是，對於鄰近（即相似）的宇宙，相對機率大小卻非常重要。無邊界條件指宇宙開始完全均勻的歷史會擁有最高的機率，而愈不規律的宇宙其機率會減少。這代表早期宇宙幾乎是均勻的，只有些微不規則。如前面提到，這些不規律可以從天上四面八方的微波幅射中出現的微小變化觀察到，科學家發現它們完全吻合暴漲理論的預測，然而需要更精確測量，才能明確區別由上而下理論與其他理論的差異，也才能決定是否予以支持或推翻，這些都有賴未來的衞星計畫持續進行觀測。
幾百年前人們仍然認為地球獨一無二，且位於宇宙中心。如今知道在我們的星系中有幾兆顆恆星存在，其中很多具有行星系統，而我們的宇宙更有幾兆個星系存在。本章的討論指出，我們的宇宙本身也是眾多宇宙之一，我們的外觀法則也並非唯一的決定。對於期待出現一個終極的萬物理論，可藉此預測日常物理的人士來說，必定會大失所望。我們無法預測個別的特質，如大空間維度數目，或哪種內空間決定觀察到的物理量（如電子等基本粒子的質量和電荷），而是利用這些數目選擇是哪些歷史加入了費曼總和。
我們如今似乎處於科學歷史上的關鍵點，必須改變對目標的想法，以及何謂可接受的物理理論的概念。看起來不管是按照邏輯或物理原則，對於自然外觀法則的基本數值或甚至形式都無法預測。參數可以自由擁有許多數值，而法則也可以擁有任何形式，只要導致一致的數學理論即可。而參數與法則在不同的宇宙裡，的確擁有不同的量值與不同的形式。這可能無法滿足人類對於獨特的渴望，也讓期盼發現囊括所有物理法則的單一理論的人失望，但自然的道理似乎正是如此。
看起來似乎有眾多的可能宇宙存在，然而下一章將說明能夠讓人類存在的宇宙極為稀少。我們住在有生命的宇宙裡，然而只要這個宇宙稍有不同，類似我們的生命將無法存在。為什麼我們可以如此得天獨厚呢？宇宙終究是由一個仁慈的創世主所設計的嗎？科學能夠提供別的解釋嗎？
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