推开平行世界的门.docx

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1、推开平行世界的门 我其实又不是这些，也不是在这个世界中。而在平行世界中，我又全是这些，甚至更多。 我并不是发疯了，也不是在讲解并描述科幻故事。依据多世界诠释，上面这些就是事实。 多世界诠释是量子力学的一种诠释，认为与我们世界相同的时间和空间之中，还存在很多个平行世界。多世界诠释还认为，我在这个世界中做的每一次选择，都会产生多个平行世界：每一个世界对应着我所做的其中一个选择结果。可以说事实上全部可能发生的事情，其实都已经发生了或将要发生，只不过分别处在不同的平行世界之中。 平行世界的存在，对我们的生活会有什么影响？我们应当为此担忧吗？一种策略是，我们可以完全忽视其他的世界。终归多世界诠释已经告知

2、我们，你是不行能与另一个世界沟通的，更别提遇到另一个世界的你了。不过，假如多世界诠释是正确的，那么的确会产生很多新颖的推论，可以说它们都能变更我们的世界观。 颠覆你的世界观 你有多重身份 宇宙中全部事情发生的可能性有多数种，那么就意味着宇宙中有多数个平行世界，每个世界都讲解并描述着有关宇宙不同的故事。依据这一点，我们可以重新谛视一下人的本性。例如在某个世界中，你可能从来没有杀过人，但是你可能会有过这个想法；在另一个世界中，你却真的做了；而再换了一个世界，你会是那里最恐怖的杀人犯；相反地，在又一个世界中，你却在尽心竭力地给那里带来和平。 你与他人没有什么不同 虽然你在某一个世界中是一个恐怖杀人犯

3、，不过别在意，事实上任何人在某个世界中都会如此。尽管在这个世界中每个人都别出心裁，但是假如把其他的世界都考虑进去的话，很明显，每个人都会特别相像。 你可以永生 首先，我们来谈谈一个叫做“量子自杀”的思想试验。这个试验只须要把薛定諤的猫试验中的猫换成一个试验者即可。依据经典的量子诠释，每一次试验，试验者都有一半的概率存活，这样经过随意的试验之后，试验者存活的概率会越来越低。但是假如根据多世界诠释，不管经过多少次试验，总会存在一个世界，其中的试验者恒久不死，存活概率始终是101%，这种状况被称为“量子永生”。 技术上来说，每个人都可以在某一个世界中永生。虽然传统观点认为，我们在世界上生存一段时间，

4、然后在地下腐烂，回来到各种分子。但平行世界为生命打开了一扇又一扇的大门：即使你在这个世界中死掉了，但是在另外一个世界中你还活得好好的，而且宇宙里可以有无限多个世界，所以说你可以恒久在这个宇宙中存在下去，除非整个宇宙被毁灭。 我们不过是一个投影 英籍美国物理学家戴维玻姆曾提出过全息宇宙论，认为我们肉眼干脆可见的三维物质世界的独立个体，事实上是更高维整体的一个投影，我们由于不能理解更高维度的整体性，而误以为我们所看到的是一个个独立的个体。这个观点其实与多世界诠释相类似。多世界诠释认为整个宇宙是无穷多个世界构成的整体，而我们所视察到的世界只是这个宇宙中一小部分现实，其他的都隐藏起来不行见。所以说，我

5、们不过是整个宇宙所投下的一个影子而已。 现实由我们来创建 尽管我们只能活在其中的一个世界中，不过我们却参加了这个世界的创建过程。每一次的量子试验，每一次的选择，都会确定我们世界的走向。我们所处的世界具有唯一的过去，我们可能无法变更，但是在将来它会演化出多个世界，一部分选择权在我们手上。想要生活在美妙的世界中？那就做好自己的重大选择。 或许，没什么是真实的 宇宙有多数个世界，每一种可能也都是真实存在的。但是，既然一切都是真实的，也可以说没有什么是真实的。我们的世界，只不过是多数个梦境中的一个而已。尽管看起来这个观点有消极成分，不过事实或许就是如此。 以上这些都是我们对平行世界的推论，但是你要明白

6、，在将来会有亿万个你以不同角度考虑这些推论，这将会使你得到亿万个感想，而其中的一个你最终会成为这个世界中的你。 为啥要有平行世界 难解的薛定谔的猫 平行世界如此玄妙，原委有多少科学依据呢？或者仅仅是科学家的胡思乱想？量子理论对此给出明确的答案：平行世界就是基于科学推演出来的，虽然目前我们还无法通过观测来证明。 在量子世界中，微观粒子可以同时处于多种状态，这种状态被称为叠加态，物理学家可以用一个称为波函数的数学工具来描述。但在现实中，当我们检测微观粒子时，粒子的叠加态自动消逝，最终只得到一种结果，这是为什么呢？传统的量子理论认为，一旦观测者对粒子进行观测，波函数就会“坍缩”掉，随机变为其中的一种

7、状态。这种传统的观点就是哥本哈根诠释，主要是由丹麦物理学家尼尔斯玻尔和德国物理学家维尔纳海森堡于1927年在哥本哈根合作探讨时共同提出的。 奥地利物理学家埃尔温薛定谔不太赞成哥本哈根诠释，于是举了一个非常闻名的思想试验薛定谔的猫。假如把一只猫、放射性原子核和装有剧毒气体的玻璃瓶放到一个封闭的盒子之中，当盒子内探测器监测到有衰变粒子时，就会打破一个有剧毒气体的玻璃瓶，这样就会杀死这只猫。放射性原子核有一半的概率衰变，但假如没有进行观测，衰变粒子则同时处于存在和不存在的叠加态中。这样试验进行一段时间后，猫就会同时处于活和死的叠加态，除非你打开盒子去视察内部状况，这样测量猫的状态就会使猫又活又死的叠

8、加态突变为唯一的一种状态，也就是波函数坍缩。 哥本哈根诠释的最大问题：为什么测量会导致波函数坍缩？波函数是怎么坍缩的？这些问题始终难以回答，成了哥本哈根诠释的最大弱点。 于是多世界诠释就来了。它最先是由美国物理学家休艾弗雷特在1957年提出来的。多世界诠释认为，每一个测量结果都已经“发生”了，但是分别处在不同的“世界”或“宇宙”之中。这样，波函数根本没有坍缩，粒子的状态仍是叠加态。例如，对于薛定谔的猫，艾弗雷特认为，打开盒子之后，此时宇宙分裂为两个世界：在其中的一个世界猫是活着的，在另一个世界猫是死的。一旦分裂开来，这些世界就各走各路，彼此之间再也没有交集。 敲开平行世界之门 一次量子测量就能

9、产生两个世界，假如我们常常进行量子测量，岂不是要产生无穷多个不同的世界？为了说明量子测量问题，至于这样吗？这个问题看起来令人困惑，但其实并不是如此地不着边际。 为了理解多世界诠释为什么是这样子，我们来把经典物理学和量子物理学做一下对比。在经典力学里，物体可以具有确定的状态，而且都可以干脆去观测，但是在量子世界中并不是这样。比如一个微观粒子，其中自旋方向有两个：朝上和朝下。假如是经典力学的话，那么粒子可能的状态为： “自旋朝上”或“自旋朝下” 而对于量子力学来说，粒子同时处于全部状态的叠加态之中，我们可以把这种叠加态用下面的形式表示： “自旋朝上”+“自旋朝下” 其中，上面的“+”意思是把两种状

10、态叠加在一起。 为了描述这种叠加态的测量过程，我们得加入一个观测者。但这并不意味着须要一个有“意识”的观测者，我们可以只需一种能检测微观世界的仪器。视察者可以是一个活人，也可以只是一台录像机，为了避开混淆，我们只把它称为“仪器”。 在大多数状况下，仪器与粒子的状态彼此独立。假如把仪器考虑进去的话，会有两种状况。依据传统观点，当仪器观测粒子时，量子状态会坍缩为两个可能状态中的一种：自旋朝上或自旋朝下，也就是这种状况： 或 那么，为何不把“或”改为“+”呢？于是，当仪器观测粒子时，最终状况是这种： + 这种状况意味着仪器也与粒子一起进入了叠加态，粒子原本的波函数也就不会坍缩。仪器进入了叠加态，说明

11、它处于多种状态，但我们在现实中只得到其中的一个观测结果，从没有发觉仪器能同时显示多个观测结果。这是为什么呢？ 因为在现实中，除了这个粒子和仪器以外，还有其他的东西：这里是地球上其他的东西，地球外面是广袤无垠的太空。这些事物它们组合起来被称为“环境”也是有量子状态的。环境中的光子和空气分子会不停地与仪器相撞，这样，我们就不能把仪器与环境孤立起来，而应当是把环境也考虑进去。于是，系统的叠加态可写成下面的形式： + 可以看出，环境分裂成了两个彼此独立的环境。这意味着，我们在进行量子测量时，波函数从来就没有坍缩过，不过宇宙会出现彼此毫无关系的两个世界。 在上面的探讨中，我们只利用了量子力学的基本法则，

12、所以说量子力學本身就包含着平行世界的思想，不管你喜不喜爱。 可交互的平行世界 大量而有限的平行世界 前面说过，艾弗雷特的多世界诠释是将波函数作为理论的重要一部分，而且所预料出的结果与试验结果完备相符。但是波函数原委是什么呢？是现实真实存在的，或者只不过是我们独创出的计算工具？现实究竟是怎么一回事？ 为了解决这个困惑，来自澳大利亚格里菲斯高校的物理学家霍华德怀斯曼和他的同事最近找到了一个方法。简洁而言，他们的方法就是去掉了波函数的概念，取而代之的是一个大量的但是有限的平行世界。他们声称，我们的世界与其他大量的世界共享同样的空间，每一个世界之中都遵循牛顿的经典物理学定律。我们世界的粒子可以与其他全

13、部世界中的粒子产生一种微妙的作用力。而我们所认为的量子世界怪异的现象就是这些世界彼此碰撞的结果。假如这些世界之间的相互作用不存在，或者只有一个世界的话，那么全部的量子现象都会消逝，牛顿物理学将会统治一切。 这种理论则被称为可交互的平行世界理论。除了没有波函数这个概念，这个理论与多世界诠释不同之处还在于：一、平行世界的数量是有限的；二、即使在量子测量之前平行世界也始终存在；三、平行世界可以通过相对应的粒子之间发生相互作用。 为了证明他们的理论的确可行，怀斯曼和他的同事利用他们的可交互的平行世界理论去说明了一些量子现象。他们选择了一个典型的试验，即双缝干涉试验。在这个试验中，光子一个一个地从放射器

14、中放射出来，穿过两条平行的细缝，抵达后面的感光板。假如光子仅仅是个粒子的话，那么你会在感光板上望见两条与细缝相对应的光斑。但是事实并不是这样，感光板上出现的是明暗相间的干涉条纹。干涉条纹是怎么出现的？通常认为，光子也是一种波，它可以同时穿过两条细缝，穿过后形成的两个波会彼此干涉。这个试验表明光子具有波粒二象性。 而依据可交互的平行世界理论，每一个光子都与其他世界中的“幽灵”光子产生相互作用，使得我们世界的光子的运动路径产生特定的改变。怀斯曼和他的同事们发觉，只须要41个世界的存在，就可以产生与试验相同的干涉条纹。 或许真能与另一个世界对话 他们表示，多重世界之间的相互作用力，或许可以说明很多未

15、解之谜，例如引力。长期以来，在引力、电磁力、强力和弱力这四种基本作用力中，引力和其他三种作用力无法统一，这是现代理论物理学最大的难题之一。假如引力是来自其他世界对我们这个世界的作用力，那么与其他三个作用力合不起来也就正常了。 另外，薛定谔方程对量子现象所做的预料，等价于多重世界是无限多个。假如世界的数量是有限的，那么薛定谔方程只是一个近似值。通过对试验的细致观测和分析，我们还可能确定原委有多少个世界存在。 不过这个理论还处于初级阶段，还须要很多理论支持。它是否能完全代替波函数，物理学家还不能确定。但是假如这个理论是正确的话，那么随之而来的是一个令人兴奋的可能性：我们可以通过试验来找到其他世界存在的证据，甚至间接与其他世界进行沟通。或许哪一天，你真会与另一个世界的你对话。 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页