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第34部分(第1/4 页)

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也许我们可以接受那位着名而又饱受争议的科学哲学家,卡尔?波普尔(karlpopper)

的意见,把科学和形而上学的分界线画在“可证伪性”这里。也就是说,一个科学的论断必须是可能被证明错误的。比如我说:“世界上不存在白色的乌鸦。”这就是一个符合“科学方法”的论断,因为只要你真的找到一只白色的乌鸦,就可以证明我的错误,从而推翻我这个理论。但是,如前面我们举过的那个例子,假如我声称“我的车库里有一条看不见的飞龙。”,这就不是一个科学的论断,因为你无论如何也不能证明我是错的。要是我们把这些不能证明错误的论断都接受为科学,那“科学”里滑稽的事情可就多了:除了飞龙以外,还会有三个头的狗、八条腿的驴,讲中文的猴子……无奇不有了。无论如何,你无法证明“不存在”三个头的狗,是吧?

如果赫兹在1887年的实验中没有发现电磁波引发的火花,那么麦克斯韦理论就被证伪了。如果爱丁顿在1919年日食中没有发现那些恒星的位移,那么爱因斯坦的相对论就被证伪了(虽然这个实验在今天看来不是全无问题)。如果吴健雄等人在1956…1957年的那次实验中没有找到他们所预计的效应,那么杨和李的弱作用下宇称不守恒设想就被证伪了。不管是当时还是以后,你都可以设计一些实验,假如它的结果是某某,就可以证明理论是不正确的,这就是科学的可证伪性。当然,有一些概念真的被证伪了,比如地平说、燃素、光以太,但不管如何,我们至少可以说它们所采取的表达方式是符合“科学”方法的。

另外一些,比如“上帝”,那可就难说了,没有什么实验可能证明上帝“不存在”(不是一定要证明不存在,而是连这种可能都没有)。所以我们最好还是把它踢出科学领域,留给宗教爱好者们去思考。

回到史话中来,为了使我们的两种解释符合波普尔的原则,我们能不能设计一种实验,来鉴定究竟哪一种是可信,哪一种是虚假的呢?哥本哈根解释说观测者使得波函数坍缩,mwi说宇宙分裂,可是,对于现实中的我们来说,这没有可观测的区别啊!不管怎么样,事实一定是电子“看似”随机地按照波函数概率出现在屏幕的某处,不是吗?就算观测100万次,我们也没法区分哥本哈根和多世界究竟哪个不对啊!

自70年代以来由泽(dieterzeh)、苏雷克(wojciechhzurek)、盖尔曼等人提出、发展、并走红至今的退相干理论(decoherence)对于埃弗莱特的多宇宙解释似乎有巨大的帮助。我们在前面已经略微讨论过了,这个理论解释了物体如何由微观下的叠加态过渡到宏观的确定态:它主要牵涉到类如探测器或者猫一类物体的宏观性,也即比起电子来说多得多的自由度的数量,以及它们和环境的相互作用。这个理论在mwi里可谓如鱼得水,它解释了为何世界没有在大尺度下显示叠加性,解释了世界如何“分裂”,这些都是mwi以前所无法解释的。笼统地说,当仪器观测系统时,它同时还与环境发生了纠缠,结果导致仪器的叠加态迅速退化成经典的关联。我们这样讲是非常粗略的,事实上可以从数学上证明这一点。假如我们采用系统所谓的“密度矩阵”(desitymatrix)来表示的话,那么这个矩阵对角线上的元素代表了经典的概率态,其他地方则代表了这些态之间的相干关联。我们会看到,当退相干产生时,仪器或者猫的密度矩阵迅速对角化,从而使得量子叠加性质一去不复返(参见附图)。这个过程极快,我们根本就无法察觉到。

不过,尽管退相干理论是mwi的一个有力补充,它却不能说明mwi就是唯一的解释。退相干可以解答为什么在一个充满了量子叠加和不确定的宇宙中,我们在日常大尺度下看世界仍然似乎是经典和“客观”的,但它不能解答波函数到底是一直正常发展下去,还是会时不时地跃迁。事实上,我们也可以把退相干用在哥本哈根解释里,用来确定“观测者”

和“非观测者”之间的界限——按照它们各自的size,或者自由度的数量!那些容易产生退相干的或许便更有资格作为观测者出现,所谓的观测或许也不过是种不可逆的放大过程。可是归根到底,我们还是不能确定到底是哥本哈根,还是多宇宙!

波普尔晚年的时候(他1994年去世),我想他的心情会比较

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