1954年，一位名叫Hugh Everett III的年輕普林斯頓大學(xué)博士候選人提出了一個(gè)激進(jìn)的想法：正如我們的宇宙那樣，也許還存在著其他的平行宇宙，這些宇宙與我們息息相關(guān)。事實(shí)上，它們是從我們的宇宙中分支出來的，而我們的宇宙則又從其他的宇宙中分支出來。在這些平行的宇宙之中，也許曾經(jīng)發(fā)生過的戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)果會(huì)與我們所知的有所不同；宇宙中已經(jīng)滅絕的物種也可能在其他宇宙中得到不斷的進(jìn)化和適應(yīng)；而反觀其他宇宙中的人類，卻可能已經(jīng)遭受滅絕。

這個(gè)想法令人難以置信，但卻仍然可以得到理解。就好似我們自己的平行宇宙或維度的概念出現(xiàn)在科幻小說中，并被解釋為形而上學(xué)。但是，為什么一個(gè)年輕的、剛剛嶄露頭角的物理學(xué)家，要冒險(xiǎn)的通過提出平行宇宙這樣的理論，來展開他未來的職業(yè)生涯呢？

憑借多世界理論，Everett曾試圖解答一個(gè)相當(dāng)棘手的與量子物理有關(guān)的問題：為什么量子物質(zhì)會(huì)表現(xiàn)不規(guī)律呢？量子能級(jí)是迄今為止科學(xué)能檢測(cè)到的最小級(jí)別。量子物理學(xué)的研究始于1900年，當(dāng)時(shí)物理學(xué)家Max Planck（馬克斯普朗克）首次將這一概念引入科學(xué)界。Planck對(duì)輻射的研究產(chǎn)生了一些不同尋常的發(fā)現(xiàn)，這個(gè)發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的物理學(xué)定律相互矛盾。這些研究結(jié)果表明，宇宙中還存在著其他的法則，其運(yùn)行所在的層次比我們現(xiàn)階段所能了解到的要更深。

海森堡不確定性原理

PREV NEXT

在相當(dāng)短的時(shí)間里，研究量子水平的物理學(xué)家們注意到了這個(gè)微小世界的一些特殊事物。首先，在這個(gè)層次上存在的粒子，有一種可以任意采取不同形式的方式。 例如，科學(xué)家們通過觀察后發(fā)現(xiàn)光子——這種微小的光束，可以同時(shí)用來充當(dāng)粒子和波，即使是單個(gè)光子，也可以產(chǎn)生這種形狀的變化[來源：布朗大學(xué)]。想象一下，當(dāng)你的朋友回頭看你第一眼的時(shí)候，你的樣子和正常實(shí)在的人類一樣，但當(dāng)他再回頭看你的時(shí)候，你卻已經(jīng)變成了氣態(tài)的形式。

這被稱為海森堡不確定性原理。物理學(xué)家Werner Heisenberg認(rèn)為，僅通過觀察量子物質(zhì)，我們就能影響物質(zhì)的行為。因此，我們永遠(yuǎn)無(wú)法完全確定量子對(duì)象的性質(zhì)或?qū)傩?，就如速度和位置?/p>

關(guān)量子力學(xué)的哥本哈根解釋支持了這一觀點(diǎn)。丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）提出，這種解釋表明所有的量子粒子都不存在一種或另一種狀態(tài)，而是存在于所有可能的狀態(tài)中。量子對(duì)象的可能狀態(tài)的總和稱為波函數(shù)。一次存在于所有可能狀態(tài)中的對(duì)象的狀態(tài)稱其為疊加。

根據(jù)玻爾的觀點(diǎn)，當(dāng)我們觀察量子物體時(shí)，我們會(huì)影響它的行為。觀察破壞了物體的疊加，并且從基本上迫使物體從波函數(shù)中選擇一種狀態(tài)。該理論解釋了為什么物理學(xué)家從同一量子物體中卻得到了相反的測(cè)量結(jié)果：物體在不同的測(cè)量中“選擇”了不同的狀態(tài)。

波爾的解釋被廣泛接受，并且仍然是量子研究的大部分。 但最近，Everett的“多世界”理論得到了一些認(rèn)真的關(guān)注。 閱讀后續(xù)，了解多世界解釋究竟如何運(yùn)作。

圖片說明：海森堡與玻爾共同討論問題

多世界理論

PREV NEXT

年輕的Hugh Everett同意了備受尊敬的物理學(xué)家Niels Bohr關(guān)于量子世界的建議。 他贊同疊加的概念以及波函數(shù)的概念。 但Everett在一個(gè)重要的方面卻與Bohr存在分歧。

對(duì)于Everett來說，測(cè)量量子物體并不會(huì)強(qiáng)制它進(jìn)入一個(gè)易于理解的狀態(tài)。 相反，對(duì)一個(gè)量子物體所做的測(cè)量會(huì)導(dǎo)致宇宙的分裂。 宇宙實(shí)際上是重復(fù)的，測(cè)量中的每個(gè)可能的結(jié)果都可以分成一個(gè)宇宙。 例如，假設(shè)物體的波函數(shù)既是粒子又是波。 當(dāng)物理學(xué)家測(cè)量粒子時(shí)，有兩種可能的結(jié)果：它將被測(cè)量為粒子或波。 這種區(qū)別使Everett的“多世界”理論作為一種量子力學(xué)的解釋成為哥本哈根解釋的競(jìng)爭(zhēng)者。

當(dāng)物理學(xué)家測(cè)量物體時(shí)，宇宙會(huì)分裂成兩個(gè)不同的宇宙以適應(yīng)每種可能的結(jié)果。 因此，一個(gè)宇宙中的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物體已經(jīng)以波形測(cè)量。 另一個(gè)宇宙中的同一個(gè)科學(xué)家將物體測(cè)量為粒子。 這也解釋了如何在一種以上的狀態(tài)下測(cè)量同一個(gè)粒子。

盡管這種解釋聽起來令人不安，但Everett的“多世界”解釋超出了量子水平。 如果一個(gè)動(dòng)作有多個(gè)可能的結(jié)果，那么，假若Everett的理論是正確的——當(dāng)動(dòng)作發(fā)生時(shí)，宇宙就會(huì)分裂。 即使一個(gè)人選擇不進(jìn)行動(dòng)作也會(huì)同樣適用。這意味著，如果你曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)自己處于可能導(dǎo)致死亡的境地，那么在與我們平行的宇宙中，你已經(jīng)死了。 這也只是有些人發(fā)現(xiàn)多世界解釋令人不安的原因之一。

多世界解釋的另一個(gè)令人不安的方面是它將我們的時(shí)間概念破壞為線性。 想象一下顯示越南戰(zhàn)爭(zhēng)歷史的時(shí)間線。 基于多世界解釋的時(shí)間線將顯示每個(gè)行動(dòng)的每個(gè)可能結(jié)果，而不是顯示向前發(fā)展的值得注意的事件的直線。 從那里開始，采取行動(dòng)的每一種可能結(jié)果（基于原始結(jié)果）都將會(huì)被進(jìn)一步記錄。

但是一個(gè)人不可能意識(shí)到存在于平行的宇宙中的他的其他自我，甚至他的死亡。 那么我們?cè)趺茨苤蓝嗍澜缋碚撌欠裾_呢？在理論上得到確保解釋的可能性是在20世紀(jì)90年代后期的一個(gè)稱之為量子自殺思想的實(shí)驗(yàn)——一個(gè)用于理論上證明或反駁某種想法的想象實(shí)驗(yàn)。 （可以在量子自殺的工作原理中了解更多相關(guān)信息。）

這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)重新引起了人們對(duì)Everett理論的興趣，這一理論多年來一直被認(rèn)為是垃圾。 由于多世界被證明是可能的，物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家已經(jīng)開始聚焦于深入研究該理論的含義。 但是，多世界的解釋并不是尋求解釋宇宙的唯一理論，也不是唯一一個(gè)表明存在平行宇宙的解釋。 閱讀下一頁(yè)以了解弦理論。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. JOSH CLARK- science