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第42部分(第1/4 页)

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可惜在费米的有生之年,他都没能得到更好的答案。他很快于1954年去世,而盖尔曼则于次年又转投加州理工,在那里开创属于他的伟大事业。加州理工的好学生源源不断,哈特尔(jamesbhartle)就是其中一个。60年代,他在盖尔曼的手下攻读博士学位,对量子宇宙学进行了充分的研究和思考,有一个思想逐渐在他的脑海中成型。那个时候,费因曼的路径积分方法已经被创立了20多年,而到了70年代,正如我们在史话的前面所提起过的那样,一种新的理论——退相干理论在zurek和zeh等人的努力下也被建立起来了。进入80年代,埃弗莱特的多宇宙解释在物理学界死灰复燃,并迅速引起了众人的兴趣……一切外部条件都逐渐成熟,等1984年,格里菲斯(robertgriffiths)发表了他的论文之后,退相干历史(简称dh)解释便正式瓜熟蒂落了。

我们还记得埃弗莱特的mwi:宇宙在薛定谔方程的演化中被投影到多个“世界”中去,在每个世界中产生不同的结果。这样一来,在宇宙的发展史上,就逐渐产生越来越多的“世界”。历史只有一个,但世界有很多个!

当哈特尔和盖尔曼读到格里菲斯关于“历史”的论文之后,他们突然之间恍然大悟。

他们开始叫嚷:“不对!事实和埃弗莱特的假定正好相反:世界只有一个,但历史有很多个!”

提起“历史”(history)这个词,我们脑海中首先联想到的恐怕就是诸如古埃及、巴比伦、希腊罗马、唐宋元明清之类的概念。历史学是研究过去的学问。但在物理上,过去、现在、未来并不是分得很清楚的,至少理论中没有什么特征可以让我们明确地区分这些状态。站在物理的角度谈“历史”,我们只把它定义成一个系统所经历的一段时间,以及它在这段时间内所经历的状态变化。比如我们讨论封闭在一个盒子里的一堆粒子的“历史”,则我们可以预计它们将按照热力学第二定律逐渐地扩散开来,并最终达到最大的热辐射平衡状态为止。当然,也有可能在其中会形成一个黑洞并与剩下的热辐射相平衡,由于量子涨落和霍金蒸发,系统很有可能将在这两个平衡态之间不停地摇摆,但不管怎么样,对应于某一个特定的时刻,我们的系统将有一个特定的态,把它们连起来,就是我们所说的这个系统的“历史”。

我们要时刻记住,在量子力学中一切都是离散而非连续的,所以当我们讨论“一段时间”的时候,我们所说的实际上是一个包含了所有时刻的集合,从t0,t1,t2,一直到tn。所以我们说的“历史”,实际上就是指,对应于时刻tk来说,系统有相应的态ak。

我们还是以广大人民群众喜闻乐见的比喻形式来说明问题。想象一支足球队参加某联赛,联赛一共要进行n轮。那么,这支球队的“历史”无非就是:对应于第k轮联赛(时刻k),如果我们进行观测,则得到这场比赛的结果ak(ak可以是1:0,2:1,3:3……等等)。

如果完整地把这个球队的“历史”写出来,则大概是这个样子:1:2,2:3,1:1,4:1,2:0,0:0,1:3……

为了简便起见,我们现在仅仅考察一场比赛的情况。一场比赛所有可能的“历史”的总数,理论上说是无穷多的,当然在现实里,比分一般不会太高。如果比赛尚未进行,或者至少,我们尚不知道其结果,那么对于每一种“历史”我们就只能估计它发生的可能性。在实际中,即使是概率也经常很难算准(尽管参考博彩公司的赔率或者浏览一些赌波网站或许能提供某些帮助,但它们有时候是相当误导的),但我们在此讨论的是理论问题,因此我们就假定通过计算,关于任何一种历史我们都能够得到一个准确的概率。比方说,1:0获胜这样一种“历史”发生的可能性是10%,1:2落败则有20%……等等。

说了这么多,这些有什么用呢?切莫心急,很快就见分晓。

到现在为止,因为我们处理的都还是经典概率,所以它们是“可加”的!也就是说,如果我们有两种历史a和b,它们发生的概率分别是pa和pb,则“a或者b”发生的概率就是pa+pb。拿我们的例子来说,如果我们想问:“净胜2球的可能性是多少?”,那么它必然等于所有“净胜两球”的历史概率的总和,也就是p(2:0)+p(3:1)+p(4:2)+…这看起来似乎是天经地义。

但让我们回到量子论中来。稀奇的是,在量子论里,这样的加法并不总是能够实现

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