第四层面：数学结构的多样性 。
“为什么宇宙中的规律是这样的，而不是别的样子？”美国物理学家惠勒发出诘问 。即使将来我们找到了一个全面描述宇宙的终极理论，这个诘问还是存在于理论之外 。宇宙的数学结构只有一个吗？泰格马克设想，除了前三个层面的多重宇宙，还存在拥有不同数学结构的多重宇宙 。这样的宇宙可以抽象地存在，而不一定要以时空、物质、能量的形式存在 。泰格马克举例说，计算机系统就是一个关于0和1的数学结构，并且状态不断地发生演化，这种虚拟世界，也可以看作第四层面多重宇宙的一例 。
有人质疑多重宇宙理论无法用实验的方式证明它是否错了——这就叫“无法证伪”，因而不能算作科学理论，但泰格马克认为这只是偏见 。他举例说，假如某个多重宇宙理论预言所有的宇宙都不含氧气，但我们却发现了氧气，就能证伪这个理论 。除此之外，对于某些未知问题，多重宇宙的解释往往比其他物理理论更加简洁 。
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