什么是多世界诠释呢?多世界诠释简单来说就是:每次测量,都是一个新世界。
多世界诠释(MWI)是量子力学的重要诠释理论之一,主张宇宙波函数始终遵循薛定谔方程演化,每次量子测量就导致宇宙“分裂”为无数平行分支,每个分支对应一个可能的观测结果。
多世界诠释在1957年由休·埃弗雷特三世提出,旨在解决哥本哈根诠释中波函数坍缩的机理缺失问题。该理论认为量子系统与观测仪器相互作用时形成"相对态",而非发生坍缩。就像我们观测双缝的仪器一样,他认为双缝只会把仪器陷入不确定态。1970年经布莱斯·德维特重新阐释后引发广泛关注,成为解释量子测量问题的重要候选理论。
他认为,量子叠加具有连续性,而不是原来的随机性。所有量子态始终保持叠加状态,宇宙波函数通过线性演化产生无数分支。
以双缝实验为例,粒子并非"选择"左或右路径,而是宇宙分裂为两个平行版本,1号版本中粒子选择了左路,2号版本中粒子选择了右路,也就是每个版本对应不同路径。
在以薛定谔的猫为例,在1号版本猫四脚朝天死掉了,在2号版本中猫仍然活蹦乱跳。这两个世界是叠加在一起的,只有我们观测时,他才随机选择一个世界。
这两个世界是没有任何关联的,也就是活猫不会影响到死猫,死猫也不会影响到活猫。
这里我要解释一下大家的误区:宇宙本身实际上并未在物理上真正的分裂,这只是一个比喻而已。
不过我们观测到的并不是事实,这两个宇宙的和才是事实。假设有两个平面,它们互相垂直,在上面放一个圆锥,底部世界观察到的是一个圆,而侧面的世界观察到的是一个三角形。实际上,它既不是圆,也不是三角形,而是圆加上三角形的这一个立体图形,这就是圆锥,而不是三角形或圆形。现在咱们假设一个矢量(1,2)我们就可以看出它在x轴上的投影为1,y轴上的投影为2,如果有两个质点人A和B,A生活在x轴上,B生活在y轴上,那么对于x轴上的A来说他对我们矢量的所有感觉就是那在x轴上长度为1的投影,而对于y轴上的b来说,它对我们矢量所有感觉的就是那段在y轴上长度为2的投影,实际上他们观察的都是错的,真实的矢量是a和b观察到的叠加!就像在这个世界里,我们这个光子通过了左缝,在另一个世界里,光子通过了右缝,实际上两个世界的人观察的都是错的,真正的光子通过了左缝和右缝,是这两个世界的叠加。
如果真的是这样的话,就有无数个宇宙,有些宇宙在刚开始就和我们分开了,有些则是刚刚才分开的,这就让科幻小说有写的了,那就是大家熟知的平行宇宙,有时也叫做多元宇宙,现在正热门。
如果这是真的的话,那么就会有历史蝴蝶效应:如果恐龙没有在那次陨石撞击中灭绝;如果埃及艳后的鼻子短一点,凯撒没有关注到她;如果拿破仑在滑铁卢没有失败;如果罗伯特•纳维利斯没有发明作业……
好了,多世界诠释介绍到这里了。下一章我们会介绍退相干理论。