神奇的“量子永生”：平行宇宙和多世界诠释

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平行宇宙和多世界诠释

在很多科幻电影中都会用到“平行世界”这个概念，但是电影中的平行宇宙和物理学中的平行宇宙有很大的差别，一开始“平行宇宙”指的是“平行作用力宇宙”，而“多元宇宙”指的是“包含多种不同作用力”的宇宙。

电影中所描述的“平行宇宙”其实是基于“量子力学”中“多世界诠释”的概念进行的艺术创作。并不是传统物理学中描述的不同作用力的其他宇宙，但是在量子力学开始发展后，平行宇宙逐渐变成了波函数坍塌后延伸出的不同世界线。

传统的观点普遍认为，宇宙是不会发生变化且唯一存在的，但是随着物理学的发展，多维度的概念诞生，以及量子力学指出了宇宙的本质其实是不确定性和稳定共存，开始让人类认为，在我们的四维时空之外，可能存在着更多不同的宇宙。

高纬度总是由无数的低纬度组成的，无数的“点”组合在一起就会成为“线”，无数的线组合会成为“面”，也就是无数的一维组成二维，无数的二维才能组成三维，而我们的宇宙，或许也和其他的四维时空一起，组成一个五维的时空。

量子力学给了这种观点理论上的支撑，为了解释量子力学中的种种现象，“多世界诠释”诞生，比起哥本哈根学派的诠释，多世界诠释不用考虑波函数的坍塌。

在量子力学中，一个量子的状态可以是“波”也可以是“粒子”，著名的双缝实验以及这个实验延伸出的“电子双缝干涉实验”“延迟选择双缝实验”都证明，人类的观察会对量子的状态产生影响。

在没有人类主动观察时，一个量子的状态是无法被确认的，我们视为这个量子处于“共存状态”，也就是它即是粒子也是波，但是一个人在观察后，就会导致这种共存状态被打破，这个时候的量子就会只处于粒子的状态被人类观察。

多世界诠释认为，其实这种共存状态并没有被打破，而是创造出了一个平行宇宙，每一个宇宙中，这个量子都有一个确定的状态，人类只是处于其中一个特定的宇宙中观察到了这个量子的状态。

提出这个观点的艾弗雷特曾经去寻找玻尔和爱因斯坦等人，和他们一起讨论这个观点，而玻尔本人对多世界诠释并没有发表任何观点，爱因斯坦则表示，他无法接受这种观点，难道随便看一眼路边的老鼠，就会影响整个宇宙吗？

在很长的一段时间内，物理学界对多世界诠释都抱着不置可否的态度，直到1970年左右，物理学界的大佬爱因斯坦等人几乎都去世后，艾弗雷特再次提出了多世界诠释，引起了大范围的关注，并且成为了科幻电影钟爱的题材。

多世界诠释看似有一定的道理，但是和常识并不相符，如果多世界诠释成立，那么每一秒都会有无数的新宇宙诞生，物质和能量难道是凭空出现？我们的宇宙是其他的宇宙的分裂吗？这些问题多世界诠释都无法给出答案。

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“量子自杀”

如果多世界诠释成立，还会延伸出一个更加奇怪的思想实验“量子自杀”。

相信大家都知道“薛定谔的猫”这个思想实验，如果把这个思想实验中的猫换成人，再结合多世界诠释，会发生什么事情？

一般情况下，我们认为薛定谔的猫中的猫，死亡和活着的几率各是50%，只有打开密闭的容器去观察猫咪，才能得到确定的答案，但是在多世界诠释中，会制造出两个不同的宇宙，一个宇宙中猫咪死亡，一个宇宙中猫咪存活。

进行若干次试验后就会导致有一个宇宙的猫咪永远不会死亡，也就说如果多世界诠释是正确的，通过这样的实验，在某一个宇宙中实验者永远不会死亡实验了量子层面的“量子永生”，但是只有这个宇宙对于实验者有意义，因为其他的宇宙中的实验者都死了。

显然，“量子自杀”这个实验无法实现，因为在无限的时间下，实验者必然会因为镭的衰变而死亡，对于薛定谔的猫这个实验，不论是多世界诠释还是哥本哈根诠释都无法让人满意。

量子的叠加态究竟应该如何解释？为什么人类的观察会对微观的量子产生影响？这些问题仍然困扰着物理学家，但是并不会永远的困扰下去，随着未来科技的发展，人类的物理理论也会随之发展，或许在几百年后，就会有新的理论去描述微观世界中的种种现象。