多重宇宙、宇宙巧合及其他暗物质问题

即使一个基础物理理论和宇宙学边界条件被完全且自洽地表述，它也可能无法对我们观测到的宇宙给出明确且唯一的预测；事实上，暴胀、弦/M理论和量子宇宙学都表明我们可能只能观测到一个具有多样性质的系综中的一员。那么，这些理论如何能被检验？人们曾以不同方式断言，在未来的测量中，我们应当观测到先验最可能的预测性质集合（“自下而上”方法），或与所有当前观测相容的最可能集合（“自上而下”方法），或与观测者存在相容的最可能集合（“人择”方法）。这些方法处于条件化程度的不同层级，可能导致性质上不同的预测。例如，在暗物质各组分密度在系综中其他相似区域间变化的背景下，从自上而下或人择的观点——而非自下而上——我们自然应观测到多种类型的暗物质对观测到的暗物质密度有相似贡献。在人择方法中，原则上也有可能加强这一论证并限制可能的暗物质子组分的数量。在这两种情况下，该论证都可能扩展到暗能量或原初密度扰动。这意味着人择宇宙学方法——部分是为了解释我们宇宙中不相关组分之间的“巧合”而引入的——预测更多尚未观测到的巧合应当会浮现出来。