科學也可以如此靠近

你的身邊存在著無數的異世界

6月
25
2018

2018年6月25日04時 今日科學 譚老師地理工作室

譚老師地理工作室

有一種類型的平行宇宙,它使愛因斯坦頭痛不已,如今仍不斷折磨著物理學家們,那就是由普通量子力學預測的量子宇宙。這一問題最具代表的實例就是著名的「薛丁格貓」問題,簡單來說薛丁格貓悖論是這樣的:一隻貓被放在一個密封盒子裡。在盒中,鈾原子有可能會衰變,殺死這隻貓。鈾原子要麼衰變,要麼不會衰變,貓非生即死,這不過是常識。

但在量子理論中,我們不能確切地知道鈾是否會衰變。因此我們不得不添加兩種可能性,添加一個衰變原子的波函數和一個未衰變原子的波函數。但這意味著,為了描述那隻貓,我們不得不添加貓的兩種狀態,因此貓不是生就是死。它代表著一隻死去的貓和一隻活著的貓的總和。

量子理論的締造者相信哥本哈根派,認為一旦打開盒子,就可以作出衡量,並且判斷貓是死是活,波函數「崩塌」成了一個單獨的狀態,波已經消失,只留下粒子。

對於原子世界而言,一切都由可能性的波來描述,在其中,原子可以同時存在於許多位置。在某個位置的波越大,在那一點發現粒子的可能性就越大。當我們觀察它時,它就會坍縮為確定的狀態。

對於這一悖論的觀點是「多世界」構想,由休.埃弗萊特在1957年提出,陳述宇宙不過是分裂為二,這表示每當有量子事件發生,就會有平行宇大量繁殖和分化出來。每個可能存在的宇宙都是如此。一個宇宙越是荒誕,它的可能性就越小,但這些宇宙依舊存在。

這意味著在一個平行宇宙中納粹贏得了第二次世界大戰,或者在一個世界中西班牙無敵艦隊從未被打敗,每個人都說西班牙語。換言之,波函數從未崩潰。它只是繼續發展,分裂成無數個宇宙。

因此我們可以這樣想像,有無窮多我們自身的輕微變異版本正過著他們的平行人生,每一刻都有更多複製品突然出現,開始延續我們那許許多多的「另一種」未來。

有一種觀點正在物理學家中越來越受認同,它被稱作「消相干」。這一理論認為,所有這些平行宇宙都有可能,但我們的波函數已經與它們消相干了,即不再與它們一致振動,並因此不再與它們互動。這意味著在你的起居室里,你可能同時與恐龍、外星人、海盜、獨角獸的波函數共存,它們全都深信它們的宇宙是「真正的」那個,但我們不再與它們「協調一致」了。

這就像在自家起居室里將收音機調到另一個電台。你知道自己的起居室充滿了來自全國和全世界各地大量無線電台的信號,但是你的收音機只能調到一個電台。它與其他的電台都「消相干」了。總而言之,充滿著各種可能的異世界都會存在,但我們也己經與那個宇宙不相干了。


延伸閱讀

在胳膊上塗一塗就能避孕,看起來很高級!

世界可能是虛幻的,都是源於大腦的想像

100年以內人和機器人或許能生孩子

如果地球上所有物種都像人類一樣高智慧,這世界將變

創新!分子路由器為細胞製造助力


熱門內容

友善連結