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第33部分(第1/4 页)

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之1。不过这些只是表明概率的系数而已,我们也不去理会,关键是系统在未经观察时,必须是一个“|左》+|右》”的叠加!

如果我们不去干扰这个系统,则其按薛定谔波动方程严格地发展。为了表述方便,我们按照彭罗斯的话,把这称为“u过程”,它是一个确定的、严格的、经典的、可逆(时间对称)的过程。但值得一提的是,薛定谔方程是“线性”的,也就是说,只要|左》和|右》

都是可能的解,则a|左》+b|右》也必定满足方程!不管u过程如何发展,系统始终会保持在线性叠加的状态。

只有当我们去观测电子的实际行为时,电子才被迫表现为一个粒子,选择某一条狭缝穿过。拿哥本哈根派的话来说,电子的波函数“坍缩”了,最终我们只剩下|左》或者|右》

中的一个态独领风骚。这个过程像是一个奇迹,它完全按照概率随机地发生,也不再可逆,正如你不能让实际已经发生的事情回到许多概率的不确定叠加中去。还是按照彭罗斯的称呼,我们把这叫做“r过程”,其实就是所谓的坍缩。如何解释r过程的发生,这就是困扰我们的难题。哥本哈根派认为“观测者”引发了这一过程,个别极端的则扯上“意识”

,那么,mwi又有何高见呢?

它的说法可能让你大吃一惊:根本就没有所谓的“坍缩”,r过程实际上从未发生过!从开天辟地以来,在任何时刻,任何孤立系统的波函数都严格地按照薛定谔方程以u过程演化!如果系统处在叠加态,它必定永远按照叠加态演化!

可是,等等,这样说固然意气风发,畅快淋漓,但它没有解答我们的基本困惑啊!如果叠加态是不可避免的,为什么我们在现实中从未观察到同时穿过双缝的电子,或者又死又活的猫呢?只有当我们不去观测,它们才似乎处于叠加,mwi如何解释我们的观测难题呢?

让我们来小心地看看埃弗莱特的假定:“任何孤立系统都必须严格地按照薛定谔方程演化”。所谓孤立系统指的是与外界完全隔绝的系统,既没有能量也没有物质交流,这是个理想状态,在现实中很难做到,所以几乎是不可能的。只有一样东西例外——我们的宇宙本身!因为宇宙本身包含了一切,所以也就无所谓“外界”,把宇宙定义为一个孤立系统似乎是没有什么大问题的。宇宙包含了n个粒子,n即便不是无穷,也是非常非常大的,但这不是本质问题,我们仍然可以把整个宇宙的状态用一个态矢量来表示,描述宇宙波函数的演化。

mwi的关键在于:虽然宇宙只有一个波函数,但这个极为复杂的波函数却包含了许许多多互不干涉的“子世界”。宇宙的整体态矢量实际上是许许多多子矢量的叠加和,每一个子矢量都是在某个“子世界”中的投影,代表了薛定谔方程一个可能的解,但这些“子世界”却都是互相垂直正交,彼此不能干涉的!

为了各位容易理解,我们假想一种没有维度的“质点人”,它本身是一个小点,而且只能在一个维度上做直线运动。这样一来,它所生活的整个“世界”,便是一条特定的直线,对于这个质点人来说,它只能“感觉”到这条直线上的东西,而对别的一无所知。现在我们回到最简单的二维平面。假设有一个矢量(1;2),我们容易看出它在x轴上投影为1,y轴上投影为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a君来说,他对我们的矢量的所有“感觉”就是其在x轴上的那段长度为1的投影,而b君则感觉到其在y轴上的长度为2的投影。因为a和b生活在不同的两个“世界”里,所以他们的感觉是不一样的!但事实上,“真实的”矢量只有一个,它是a和b所感觉到的“叠加”!

我们的宇宙也是如此。“真实的,完全的”宇宙态矢量存在于一个非常高维的希尔伯特空间中,但这个高维的空间却由许许多多低维的“世界”所构成(正如我们的三维空间可以看成由许多二维平面构成一样),每个“世界”都只能感受到那个“真实”的矢量在其中的投影。因此在每个“世界”看来,宇宙都是不同的。但实际上,宇宙波函数是按照薛定谔方程演化的叠加态。

但还剩下一个问题:如果说每一种量子态代表一个“世界”,为什么我们感觉不到别的“世界”呢?而相当稀奇的是,未经观测的电子却似乎有特异功能,可以感觉来自“别的世界”的信息。比如不受观察的电子必定同时感受到了“左缝世界”和“右缝世界”的信息,不然如何产生干涉呢?这其实还是老问题:为什么我

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