알버트 아인슈타인의 일반상대성이론을 설명하려다 보면 빛이 파동이면서 입자인 사실을 입증하게되고 이로서 양자역학에 접근하게 된다.
그런데 아인슈타인의 일반상대성이론과 양자역학을 동시에 만족하며 자연계의 4가지힘을 동시에 설명하기에는 각각의 이론으로는 역부족이었다. 아인슈타인은 자연계의 4가지힘이 하나로 설명되는 통일장이론을 만들고 싶어 했지만 끝내 완성하지 못하고 말았다.
빅뱅이론 만으로는 우주탄생을 설명할수 없었으며 이를 극복하기위해서 초끈이론이 탄생하게 된것이다. 이 초끈이론은 자연계의 기본입자가 하나의 자유도를 갖는 점(point)이 아니라 무한한 자유도를 갖는 1차원 끈(string)으로 이루어져있으며 끈의 진동이 격렬하면 에너지가 크고 질량도 커진다는 것이다. 끈의 진동세기에 의해 힘의 크기가 결정되고, 끈의 진동 패턴에 따라 힘의 종류(중력,전자기력, 약력, 강력)가 결정된다고 보고있다.
그러면 비로서 4가지의힘은 하나의 원리로 설명이 가능하게 된다. 양자장론 에서는 (0차원의) 점입자를 다루는데, 이에 따라 여러 무한대가 생겨 기본 이론으로 적절하지 않다. 끈 이론은 대신 크기를 지닌 개체를 다룸으로서 이러한 무한대를 피하며, 게이지이론과 일반상대성이론을 자연스럽게 포함한다.
이러한 성질 때문에 초끈이론은 모든것의 이론의 유력한 후보다. 이것은 후에 막이론으로 진화한다. 그런데 이 초끈이론으로 계산하면 이상하게 우주가 여러 개의 우주로 설명을 할 수밖에 없게되는데 우리는 이것을 평행우주론이라 부르며, 또다른 내가 평행우주속에 여러명 존재할수 있다는 것이다.
우주에는 빅뱅이 여러 번 일어났다.
우리 우주의 시작인 대폭발에 의한 우주팽창은 강력한 반중력으로 촉발된 것으로 우리 우주가 대폭발하기 전에도 여러 차례의 대폭발이 있었고, 앞으로도 수없이 많은 대폭발이 일어날 수 있다. 즉, 우주팽창이 영원히 계속될 수도 있으며, 끊임없이 반복되는 이 팽창 과정 속에서 잇따라 새로운 우주가 탄생할 수 있다는 것이다.
우주팽창 이론에 의하면 공간은 엄청난 양의 에너지로 균일하게 채워져 있고, 이 에너지가 공간의 급격한 팽창을 유발한다. 이때 정전기 불꽃과 같은 형태로 사방으로 에너지를 방출, 에너지는 미세한 입자의 물질로 빠르게 변해간다. 이것이 새로운 우주의 탄생 과정이며 우리가 말해왔던 대폭발이다.
한편 새로운 우주들 외에 나머지 공간은 여전히 방출되지 않은 에너지로 가득하며 놀라운 속도로 팽창하고 있다. 팽창하는 공간이 많을수록 에너지를 방출할 수 있는 공간도 많아지고, 더 많은 대폭발로 더 많은 우주가 새롭게 탄생한다. 이것은 이 과정이 영원히 지속될 수 있다는 뜻이다. 즉, 영구적인 우주팽창은 새로운 우주가 끊임없이 탄생하며 평행우주를 형성한다는 것을 보여준다.
그러나 평행우주론의 한 가지 문제점은 평행우주를 탐지할 방법이 없다는 것이다. 하지만 평행우주론은 전혀 무관한 두 분야의 연구에서 그 가능성을 시사하고 있다. 바로 거시적인 수준과 미시적인 수준에서 우주의 원리를 설명하는 암흑에너지와 초끈이론이다. 공간 속에 존재하는 암흑에너지는 모든 은하계들을 서로 밀어내며 팽창 속도를 높이고 있다는 것이다. 그러나 불행하게도 천문학자들이 실존하는 암흑에너지의 양을 측정해보니 예상과 달리 매우 작은 값이 나왔다. 암흑 에너지의 이론적 예상 값과 천문학자들이 측정한 값의 불일치는 현재 과학계가 직면한 가장 큰 의문 중 하나이다.
하지만 우리가 평행우주 속에 살고 있다고 가정하면 이 의문은 그렇게 불가사의하지 않을지도 모른다. 우리가 수많은 우주로 이루어진 평행우주의 일부이고, 암흑에너지의 양이 각각의 우주마다 다르다면 우리가 측정했던 값만큼 작은 값이 나와도 이상하지 않다는 것이다. 우리 우주보다 암흑에너지가 아주 적은 우주는 오므라들어 자라지고, 우리 우주보다 암흑에너지가 너무큰 우주는 너무나 빨리 팽창해서 채 물질이 덩어리로 뭉쳐 지지 않아 항성과 행성을 형성할 기회조차 얻지 못할 것이다.
