在他去世前，著名宇宙学家斯蒂芬·霍金与合作者托马斯·赫托格（Thomas Hertog）一起，向一家尚未公开的期刊提交了一篇论文。这是霍金已知最后的科学著作，论文讨论了多重宇宙的概念以及一个称为宇宙暴胀的理论。尽管该论文目前仅以预印本形式存在，这意味着它尚未完成同行评审过程，但它已经获得了大量的关注。毕竟，“斯蒂芬·霍金的最后论文”带有一点神话色彩。
然而，斯蒂芬·霍金写过很多论文。其中大部分都涉及与他最后论文类似的深刻概念，但很少能获得如此不成比例的关注。关于这篇论文预测宇宙末日或能证明多重宇宙存在的说法层出不穷。但值得记住的是，霍金思考和写作的内容是抽象的，它们很大程度上存在于理论领域。即使是更广为人知的概念，如霍金辐射，也一直让科学家们难以捉摸，因此从任何一篇论文中得出确切的结论都很难。就像理论物理学的许多课题一样，斯蒂芬·霍金思考过的观点是如此激进和超前，以至于我们通常甚至无法对其进行检验。
即使对于我们这个时代最聪明的人之一来说，计算也是极其复杂的。霍金和赫托格将他们的初步理论描述为一个“玩具模型”，即一个极大地简化现实世界以简化计算的模型。这样的模型不一定能反映我们所看到的宇宙。没人说过理论物理学是件容易的事。
多个宇宙
斯蒂芬·霍金的最后论文题为《永恒暴胀的平滑出口？》。它探讨了多重宇宙的观念，即一个浩瀚的、同时存在的宇宙集合，尽管它们彼此之间几乎无法想象地遥远。根据理论，多重宇宙的出现是因为一种叫做暴胀的现象。在我们宇宙出现的最初几分之一秒，时空以巨大的速度膨胀。在此过程中，微小的量子涨落膨胀成为我们今天观察到的宇宙的大尺度特征，而这些特征也作为理论可能为真的证据。
在霍金和赫托格工作的理论的一个变体，即永恒暴胀理论下，这种暴胀在大多数地方永远持续下去，但在某些区域会停止。在停止的地方，就会形成宇宙——我们的宇宙和其他宇宙，这是一个永无止境的重复过程。在这些宇宙中，物理定律都不同，这意味着我们习以为常的常数，如光速，在它们之间是变化的。
布法罗大学艺术与科学学院物理学教授威尔·金尼（Will Kinney）说：“永恒暴胀在到处创造无数个块状宇宙，微小的泡泡宇宙，而它们之间是膨胀的空间。”
但无限数量的宇宙给物理学家带来了问题。科学中最基本的问题之一是，为什么我们的宇宙看起来是这样的。为什么光速是每秒 186,282 英里？确定我们宇宙外观的概率将有助于科学家们找到答案。然而，寻找涉及无穷大的概率是徒劳的。霍金和赫托格利用大量的复杂数学，提出了一种方法，我们可以对可能存在的宇宙类型设定一些界限。
南加州大学物理学和天文学系教授克利福德·约翰逊（Clifford Johnson）说：“这就像你有一个装满了许多许多不同种类肥皂泡的浴缸，每个肥皂泡都是一个不同的宇宙，而且有各种各样的肥皂泡，形状各不相同。而这个模型表明，或许存在的肥皂泡的种类并没有人们想象的那么多。”
此外，北卡罗来纳州立大学物理学副教授凯蒂·麦克（Katie Mack）表示，这些宇宙可能看起来更像我们的宇宙。
她说：“预测是……宇宙数量会减少，而且它们之间会有更多的共同点。你可以从早期宇宙和我们今天看到的之间画出一条更直接的联系。”
带来清晰
如果可能存在的宇宙类型是有限的，那么科学家们就可以开始理解我们的宇宙今天是如何以及为什么看起来是这样的。霍金的论文没有告诉我们确切可能存在哪些类型的宇宙，也没有明确证明多重宇宙或宇宙暴胀理论。正如金尼指出的那样，霍金和赫托格甚至没有提出任何可能让我们看到多重宇宙证据的方法，这意味着他们的理论目前仍然是无法检验的。
他们依靠一种叫做全息原理的东西来进行他们的工作。正如麦克所说，这是一种调和量子力学与引力——即宏观和微观物理学——的方法。全息原理指出，一个空间体积内的所有信息都包含在该体积的边界上。实际上，它将三维空间压缩成二维空间，最终结果是简化了计算。
许多其他研究人员也在他们的工作中使用了这个原理，约翰逊强调，霍金和赫托格的论文虽然引人入胜，但只是该领域又一篇成果。
约翰逊说：“两位非常优秀的研究者为许多优秀的论文添砖加瓦，这些论文正在逐步推进这一思想框架。”
霍金本人似乎仍在研究这个理论。在他去世前几周，他提交了论文的一个更新版本，其中包含实质性修改。他的合作者赫托格也一定会继续完善这项工作。
最终，这篇论文是一个关于我们的宇宙在最大尺度上可能如何呈现的有趣假设。它可能不会重塑我们对宇宙的看法——至少目前不会——但它为我们集体的武器库增加了更多的智力火力。而这可能正是斯蒂芬·霍金所希望的。
