พหุภพ: เอกภพของเราเป็นหนึ่งในหลายเอกภพหรือไม่

คำว่าเอกภพเดิมหมายถึงทุกสิ่งที่มีอยู่ แต่นักจักรวาลวิทยาบางคนเสนอว่าสิ่งที่เราเรียกว่าเอกภพอาจเป็นเพียงส่วนหนึ่งของความจริงที่ใหญ่กว่ามาก ซึ่งมีเอกภพอื่นจำนวนมาก อาจไม่สิ้นสุด แนวคิดนี้เรียกว่าพหุภพ และมีหลายแบบที่มาจากเหตุผลต่างกัน

แบบที่ 1: ไกลเกินขอบฟ้า

เอกภพที่สังเกตได้มีขอบเขตจำกัด เพราะแสงเดินทางได้ระยะทางจำกัดตั้งแต่บิกแบง ขอบนั้นอยู่ห่างราว 46,000 ล้านปีแสง แต่อวกาศน่าจะไม่ได้หยุดที่ขอบนั้น อาจใหญ่กว่ามาก หรือไม่สิ้นสุด ถ้าไม่สิ้นสุดจริง บริเวณที่ไกลมาก ๆ ซึ่งเราไม่มีวันเห็นได้ก็เปรียบเหมือนเอกภพอื่นที่มีกฎฟิสิกส์เดียวกัน แบบนี้เป็นแบบที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ยอมรับได้มากที่สุด เพราะเป็นผลตรงไปตรงมาของจักรวาลวิทยามาตรฐาน

แบบที่ 2: ฟองจากอินเฟลชันนิรันดร์

ในแบบจำลองอินเฟลชันหลายแบบ การพองตัวไม่หยุดพร้อมกันทุกที่ บางบริเวณหยุดพองตัวกลายเป็นเอกภพฟองแบบของเรา ขณะที่บริเวณระหว่างฟองยังพองต่อไปและสร้างฟองใหม่ไม่รู้จบ ฟองแต่ละฟองอาจมีค่าคงที่ทางฟิสิกส์ต่างกัน เมื่อรวมกับทฤษฎีสตริงซึ่งดูเหมือนอนุญาตให้สุญญากาศมีได้หลายแบบมากมายมหาศาล (อาจถึง 10⁵⁰⁰ แบบ) ผลคือพหุภพที่แต่ละเอกภพมีฟิสิกส์ต่างกัน

แบบที่ 3: หลายโลกของกลศาสตร์ควอนตัม

ฮิวจ์ เอฟเวอเรตต์ เสนอในปี ค.ศ. 1957 ว่าเมื่อเกิดการวัดในกลศาสตร์ควอนตัม ผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ทุกแบบเกิดขึ้นจริงในแขนงที่แยกจากกัน แนวคิดนี้เป็นการตีความของกลศาสตร์ควอนตัม ไม่ได้เกี่ยวกับจักรวาลวิทยาโดยตรง และแขนงเหล่านี้ไม่ได้อยู่ในที่ใดที่หนึ่งในอวกาศ

ทำไมคนสนใจ: ปัญหาค่าที่พอดีเกินไป

ค่าคงที่หลายตัวในธรรมชาติดูเหมือนพอดีอย่างน่าประหลาดกับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิต เช่น ถ้าค่าคงที่จักรวาลใหญ่กว่านี้ไม่กี่สิบเท่า เอกภพจะขยายตัวเร็วจนดาราจักรไม่ทันก่อตัว ถ้าพหุภพเป็นจริง ความพอดีนี้ก็ไม่ต้องอธิบาย เพราะเราย่อมอยู่ในเอกภพที่เอื้อให้เราเกิดได้เท่านั้น ซึ่งเป็นเหตุผลแบบหลักการมานุษยนิยม ในปี ค.ศ. 1987 สตีเวน ไวน์เบิร์ก ใช้เหตุผลนี้ทำนายว่าค่าคงที่จักรวาลน่าจะเล็กแต่ไม่เป็นศูนย์ ก่อนที่จะมีการค้นพบพลังงานมืดสิบเอ็ดปี

เป็นวิทยาศาสตร์หรือไม่

คำวิจารณ์หลักคือ ถ้าเอกภพอื่นไม่มีทางสังเกตได้เลย ทฤษฎีนี้ก็ทดสอบไม่ได้ และอาจไม่นับเป็นวิทยาศาสตร์ ฝ่ายที่สนับสนุนตอบว่าพหุภพไม่ใช่ทฤษฎีที่ตั้งขึ้นเอง แต่เป็นผลที่ตามมาของทฤษฎีที่ทดสอบได้ส่วนอื่น และอาจมีร่องรอยให้เห็น เช่น รอยชนกันระหว่างฟองเอกภพในรังสีไมโครเวฟพื้นหลัง ซึ่งมีการค้นหาแล้วแต่ยังไม่พบ ข้อถกเถียงนี้ยังดำเนินอยู่ และเป็นหนึ่งในคำถามเชิงปรัชญาที่น่าสนใจที่สุดของฟิสิกส์สมัยใหม่