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量子力学的多世界理论:降生于世的人永远不死!

量子力学是一个非常奇特的物理学领域,始于20世纪初。当时的物理学家发现,电磁学和牛顿力学理论可以非常优雅地描述了普通物体的运动,但在极小的原子和亚原子尺度下完全失效。很快,物理学家就清楚地认识到,一个用于描述亚原子相互作用的单独理论是有必要的,因此量子力学诞生了。

量子力学描述了一个与平时观察到的完全不一样的领域。在量子层面,物质同时以粒子和波的形式存在,这就是波粒二象性。粒子的位置和动量不能同时被精确地测量,这就是海森堡测不准原理。无论粒子之间的距离有多远,它们的状态可以相互纠缠,这就是量子纠缠。量子力学的创始人之一玻尔曾经说过,任何不被量子理论所震惊的人都没有理解它。

量子世界

在一个多世纪的发展过程中,量子力学的预言从未被实验反驳过。诸如爱因斯坦和费曼这样的大物理学家都研究过量子力学,尽管人们对这个理论存在很多分歧,但这个理论的有效性是毋庸置疑的。甚至有人为,量子力学可以为我们提供一种永生的方式。

量子力学并非擅长于精确预测,而是擅长于描述给定粒子在某一特定时间内的位置或动量的概率。这种不精确并不是因为量子理论不完整,而是因为粒子的性质在本质上是不可精确预测的。换言之,宇宙中似乎有一定程度的随机性。爱因斯坦是特别反对这个说法的,他认为“上帝并不会掷骰子”,不存在随机性。尽管爱因斯坦一直在努力支持自己的主张,但他始终未能做到这一目标。

多世界诠释

到了1957年,当时还是一名学生的物理学家休·埃弗莱特提出了一种新的量子理论诠释——多世界诠释(MWI)。这个理论认为,也许一个粒子的结果无法预测的原因不是随机的,而是因为每一种可能的结果都发生了,每一种可能的结果都从原先的宇宙中分出另一个宇宙。因此看似“随机”的结果实际上只是代表了一个可能的结果,当前的宇宙碰巧是基于这个结果。信息无法在平行宇宙之间传递,这些宇宙会朝着各自的方向继续发展,并且每一个宇宙都有无限的分支。这个诠释打破了此前量子物理学家的认识,并且成为很多科幻作品的热门话题。

在更大的尺度下,多世界意味着所有事情至少在一个宇宙中正在发生或即将发生。基于这一点,宇宙学家马克斯·泰格马克提出了一项思想实验来证明多世界诠释的正确性。假如有人把枪对准自己的脑袋,然后扣动扳机,如果想尝试这个实验,存活的几率几乎为零。然而,还有一种可能是,组成子弹的粒子发生了量子隧穿效应,那么这个人并不会死亡,他在某个奇迹般的分支宇宙中存活下来。而对于其他绝大多数的世界,这个人必死无疑。

量子永生

显然,这样荒谬的实验是不被推荐的,但如果“多世界”是存在的,这就意味着总有一个宇宙中自杀者不会死去。更进一步来说,如果有人降生在这个世界上,他就不会死去,因为总有一个宇宙能够使他避免死亡,不管是意外的死亡还是自然的死亡,这就是关于量子永生的论证。当然,在某个宇宙中,任何人都永生的可能性极低。尽管整个理论看似不可思议,但量子永生并不违背目前已知的物理定律。

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