但有另一種模型,它將“觀察者”這個礙手礙腳的東西從物理中一腳踢開了渤闷,這就是量子論的“多世界解釋”(Many Worlds Interpretation, MWI)如果說整個宇宙只是嚴格的按照波函數(shù)來演化,電子即使在觀測后仍然處在左右疊加中含潘,只不過我們的世界本身也是這疊加的一部分饲做。也就是說當電子經(jīng)過雙縫以后,出現(xiàn)了兩個疊加在一起的世界遏弱,在其中一個世界里艇炎,電子穿過了左邊的狹縫,而在另一個世界里腾窝,它通過了右邊狹縫缀踪。波無需坍縮去選擇左或者右,事實上兩種可能都發(fā)生了虹脯,生活在一個世界中的人們觀察到的是左驴娃,而另一個則是右,量子過程造成了“兩個世界”循集!這就是量子論的多世界解釋(MWI)唇敞。
這樣一來,就不再為薛定諤的貓困擾了咒彤,只不過是宇宙分裂成了兩個疆柔,一個宇宙的貓死了,另一個的貓還活著镶柱。從宇宙誕生以來旷档,已經(jīng)經(jīng)過無數(shù)次5這樣的分裂,它的數(shù)量以幾何數(shù)增長歇拆,很快趨于無窮鞋屈。我們就是在這無窮宇宙中的一個。借著這個理論拍出了很多科幻懸疑的電影故觅,比如《彗星來的那一夜》厂庇,看的人應該知道其中就是應用了這個相似的平行宇宙理論,很有意思输吏。只不過有些宇宙離我們很近权旷,那是在家譜樹上剛剛分出來的,而那些從遠古時代就和我們分道揚鑣的則可能非常不同贯溅。有可能在某個宇宙中拄氯,恒星并沒有撞地球,恐龍依舊是主宰盗迟±ば埃或者在更多宇宙里,因為物理常數(shù)的不適合罚缕,根本就沒有生命艇纺。
不過講道理,這種“平行宇宙”的理論在當時被認為是一種謬誤,知道20世紀70年代黔衡,才再次重新重視蚓聘。針對人們對MWI普遍存在的誤解,近年來科學家也在試圖為其正名盟劫,澄清宇宙本身實際并未在物理上真的“分裂”夜牡,只是一個比喻而已。
拋開哥本哈根“觀測者”引發(fā)波函數(shù)坍縮這一過程侣签,MWI認為塘装,根本就沒有所謂的坍縮,任何時刻影所,任何孤立系統(tǒng)的波函數(shù)都嚴格的按照薛定諤方程以U過程演化蹦肴,如果系統(tǒng)處在狀態(tài)疊加,它必定永遠按照疊加狀態(tài)演化猴娩。在現(xiàn)實狀態(tài)中阴幌,很難找到一個不與外界進行能量交換的孤立系統(tǒng),除非——除非是我們的宇宙卷中!雖然宇宙只有一個波函數(shù)矛双,但這個極為復雜的波函數(shù)卻包含了許許多多互不干涉的“子世界”,宇宙整體態(tài)適量實際上事許許多多子矢量的疊加和蟆豫,每一個子矢量都是在某個“子世界”中的投影议忽,分別代表了薛定諤方程一個可能的解。
對于一個生活在一維上的一個“質(zhì)點人”无埃,它所生活的整個世界徙瓶,就是一條特定的直線毛雇,對于這個質(zhì)點人來說嫉称,它只能感知到這個直線上的東西,而對別的一無所知灵疮。而對于一個二維矢量上的東西织阅,它是可以投影在X和Y軸上的,如果有兩個質(zhì)點人A和B震捣,他們分別生活在X和Y軸兩條直線上荔棉。對于A君來說,它門對矢量的感知只是它投影在X軸上的長度蒿赢,而對B來說润樱,他對該二維矢量的感知也只是它投影在Y軸上的長度(信息)。因為A和B生活在兩個“世界”里羡棵,所以它們的感覺是不一樣的壹若。但事實上,“真實的”矢量只有一個,它是A和B所感覺到的“疊加”店展!
我們的宇宙也是如此养篓,“真實的、完全的”宇宙態(tài)適量存在于一個非常高維(甚至是無限維)的希爾伯特空間鐘赂蕴,但這個高維空間卻由許多低維“世界”所構成柳弄,正如我們的三維空間可以看成由許多二維平面構成一樣,每個“子世界”都只能感受到那個真實世界矢量在其中的投影概说。因此在每個“世界”感覺到的宇宙事不同碧注。
繼續(xù)之前的假設,A活在X上糖赔,B活在Y上应闯,這樣一來我們將會發(fā)現(xiàn),兩個質(zhì)點人對對方所生活的世界是一無所知的挂捻。原因很簡單:因為X軸和Y軸相互垂直碉纺,X軸在Y軸上沒有投影,反之亦然刻撒。這個時候我們說兩個師姐師正交的orthogonal骨田,不相干的。但實際上声怔,除了這種垂直相交的很特殊的例子态贤,你會發(fā)現(xiàn)如果隨機取兩條直線作為兩個“子世界”,它門很可能一個在另一個上會有投影醋火。那樣的話悠汽,就給了A偷窺B世界的機會,雖然是扭曲的芥驳。對于這樣的兩個世界來說柿冲,態(tài)適量在它們上的投影在很大程度上仍然是彼此關聯(lián),或者說相干的兆旬。B和A在一定程度上仍能感知對方假抄。
但為什么我們很少感知、甚至穿越到我們的平行世界中去呢丽猬?是因為在二維平面取兩條直線宿饱,它門有很大程度是相干的,在三維空間中任取兩個平面作為“世界”情況也好不到哪兒去脚祟。但是谬以,如果我們放到高維空間中來考慮,隨便取兩個切片(或者即使是像現(xiàn)在我們世界的三維空間)由桌,其互相正交的程度很可能要比二維中的來得大为黎,因為它有比二維多得多的維數(shù)胡陪,即自由度,彼此在任意方向上的干涉程度自然大大減少碍舍。如若在一個非常非常高的高維空間中柠座,你隨便取兩條直線(平面)都是基本垂直的。
所以片橡,當我們之談論微觀物體時妈经,牽涉到的粒子數(shù)量是極少的,用以模擬它的希爾伯特空間維數(shù)相對便也較低捧书。而一旦我們考慮宏觀層面事件吹泡,例如用儀器去測量,或者我們親自去觀察经瓷,我們就引入了一個極為復雜的態(tài)適量和一個維數(shù)極高的希爾伯特空間爆哑。在這樣一個高維空間中,兩個“世界”之間的聯(lián)系被自然的抹平了舆吮,它門互相正交揭朝,彼此失去了聯(lián)系!
其實一句話來說就是:宏觀和微觀之間的關鍵區(qū)別色冀,就在于其牽涉到維度(自由度)的不同潭袱。
這里所說的空間、維度锋恬,都是只構造量子態(tài)矢量所依存的希爾伯特空間屯换,而非真實時空。世界上与学,所有的“世界”都處于同一維物理時空中彤悔,只不過它門量子態(tài)的映射因為相互正交而無法彼此感受到對方而已。MWI的一個副產(chǎn)品是索守,他又重新回歸了經(jīng)典的決定論:宇宙只有一個波函數(shù)晕窑,它按照薛定諤方程唯一確定地演化。