人生副本和银河秩序:多世界理论还有哪些待解决的问题

发布:2018-11-28 10:42 · 奇闻异事

“在多世界诠释下,世间的每一个悲剧,都会像受多世界诠释启发而拍摄的电影《双面情人》中被车撞了的女主角一样,受到拯救、化悲为喜。所以,谁能拒绝这种诠释呢?”

当你仔细思索测量究竟意味着什么的时候,这幅图景就变得愈发夸张起来。从某个角度上说,任意两个量子实体间的任何相互作用――比如,撞在原子上弹回的光线中的光子――都会产生许多种结果,因此也都需要引入平行宇宙。正如德维特所说:“量子跃迁时刻发生在每颗恒星、每个星系、宇宙的每个遥远角落里,这些跃迁无时无刻不在把我们地球上的这个世界拆分成无数副本。”在这些“平行宇宙”中,多世界诠释拥趸、物理学家马克斯・泰格马克(Max Tegmark)说:“每时每刻所有可能出现的状态都真实存在。”――这就意味着,至少从流行观点上看,物理规律允许存在的一切,都已经在(或者将会在)某个平行宇宙之中实现。

尤为重要的一点是,按照多世界诠释,在测量结束后,此前只有一个观察者的地方会出现两个(或更多)观察者。“作出决定这种行为(这里所说的决定起的就是测量的作用),”泰格马克说:“会让一个人分裂出多个副本。”所有这些副本其实都是最初那个观察者,只不过版本不同(因为作出的决定不同),他们会各自经历一段独一无二、平稳变化的现实――他们也都觉得这就是“真实的世界”。仍以观测某个电子的运动路径为例(当然也可以测量别的物质、别的状态)。一开始,所有这些观察者在各方面都是一模一样的,只是有的观测到电子在这条路径上运动,有的则观测到电子在那条路径上运动。但这之后呢?谁能知道这些副本之后的人生?他们各自独立发展,他们的宇宙也各自独立演化,并且持续不断地继续分裂下去。

人生副本和银河秩序:多世界理论还有哪些待解决的问题

图源:Verse and Dimensions Wikia

看到此处,你大概也明白为什么多世界诠释这种对量子力学的解释如此令人着迷且广为流传了。它告诉我们,我们每个人都有许多个副本,他们在各自的宇宙中过着各自的生活,而且很可能做着所有我们梦想做却从没有付诸实践(甚至从没有胆量尝试)的事。这样美好的愿景,完全没有理由不接受啊。在多世界诠释下,世间的每一个悲剧,都会像受多世界诠释启发而拍摄的电影《双面情人》(Sliding Doors1998)中被车撞了的女主角(Gwyneth Paltrow饰演)一样,受到拯救、化悲为喜。

所以,谁能拒绝这种诠释呢?

当然,其实还有一些问题。

在这个不断分叉的多世界故事中,有个问题需要我们这些“始祖”解决,那就是:这种分叉到底是怎么发生的?

现在看来,这取决于微观量子事件如何通过一种称为“退相干”的过程产生宏观经典行为。在退相干过程中,量子系统那些像波一样叠加在一起的状态在和所处环境发生相互作用时受到干扰,变得不再协同一致。一旦这些状态退相干了,那么平行量子世界就分离出来了,因为从定义上讲,退相干的波函数不会对其他波函数产生任何直接影响。也是出于这个原因,20世纪七八十年代发展出来的退相干理论为多世界诠释的复兴作出了贡献,它为后者这个此前看来似乎是相当模糊的“莫须有”解释提供了清晰的理论依据。

从这个角度上讲,分裂并不是一个没来由的突兀事件。它在退相干的过程中演化,并且只有当退相干移除了宇宙间所有可能出现的相干性后,才彻底完成。尽管大家普遍认为,多世界的存在类似于豪尔赫・路易斯・博尔赫斯(Jorge Luis Borges)的作品《小径分岔的花园》(The Garden of Forking Paths)中那些分叉的未来,但更好的类比或许应该是沙拉在静置后逐步分离为油层和醋层的过程。因此,“究竟有多少个分岔出来的世界”这个问题完全没有意义――正如物理哲学家大卫・华莱士(David Wallace)恰如其分地指出的,提出这个问题就像是在问:“你昨天都经历了多少件事啊?”你的确可以确认昨天经历的某些事件,但根本不可能把它们全部列举出来。

人生副本和银河秩序:多世界理论还有哪些待解决的问题

图源:Many Worlds Theory

我们可以说得稍微精确一点的是,何种现象会引发分裂。简而言之,分裂的数量一定会多到令人眼花缭乱。就拿我们自己身体的内部来说,每秒钟发生的能够影响到我们每个人的分裂事件的数量,至少不会比同一时间内,我们体内分子碰撞事件的数量更少。而后者已经是个天文数字了。

从科学角度上讲,多世界诠释的主要吸引力在于,它不需要量子力学的标准数学表述作出任何改变、增添任何内容。再也不需要处理那个神秘、特别又突兀的波函数坍缩了。而且根据定义,多世界诠释预言的那些实验结果的确完全符合我们观测到的一切。

然而,如果认真想想多世界诠释的内容,我们很快就会明白,这些显而易见的简洁性和一致性其实并不能解决量子力学的概念性问题和形而上学问题。而且离解决这些问题还差得很远。

多世界诠释无疑是最为极端的解释。有些物理学家认为这个理论本身就是矛盾的。与此同时,那些“艾弗雷特的拥趸们”的立场却非常坚定,他们坚信这是量子力学最符合逻辑、最符合实验结果的诠释理论。有些则坚称,这是唯一合理的解释――对于艾弗雷特的超级拥趸大卫・多伊奇(David Deutsch)来说,多世界诠释其实根本不是量子力学的“诠释”。在他看来,这种说法就和说恐龙是化石记录的一种“诠释”一样荒谬。他认为,多世界诠释就是量子力学本尊。“唯一令人震惊的是,这点居然现在还有争议,”多伊奇说。

我自己的观点是,多世界诠释的问题非常大――不是因为这些问题表明多世界诠释一定是错的,而是因为这些问题让这个理论不连贯。这个理论根本就没办法有意义地明确表达出来。

我会在下文中尝试总结多世界诠释的所有问题,但首先,先让我们排除一种错误的反驳方式。有些人会从美学角度批评多世界诠释,他们反感那些每纳秒都会以万亿之数增长的数不尽的宇宙,就因为这看上去很不对。许许多多的我?各种各样的世界历史?甚至在某些世界中,我从来就没存在过?老实说吧,还有什么!对于这种反驳,你只需说,冒犯了我们的舒适感并不是拒绝某个理论的理由,这样他们就无话可说了。我们人类算什么,怎么敢妄自断言这个世界的运作方式?

“在此之前的数个世纪中,我们已经非常熟悉那种类似的分身譬喻了,于是,我们便很随意地接受了多世界诠释。这么做的后果就是,我们对这些所谓的自身副本的讨论往往停留在非常非常浅薄的程度。”

要想更有力地反击这种不断增殖的多世界理论,重点不应该放在这种理论的产物上,而应该关注该理论为何对这些产物漠不关心。罗兰・欧姆内斯(Roland Omnès)说,每一次小到微不足道的量子“测量”就会孵化出一个世界这种想法“给量子事件产生的微小差异附上了不应有的重要性,就好像这些细微差异都对这个宇宙至关重要一样。”他说,这和我们从物理学中学到的知识是相悖的。物理学告诉我们,大部分重要细节都不会对更大尺度上发生的事儿产生任何影响。

然而,多世界诠释最严重的问题之一是,它究竟怎么处理“自我”这个概念?分裂过程会产生许许多多的我,这到底意味着什么?为什么说,那些副本就是“我”?

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