​平行宇宙：说出来你可能不信，另一个宇宙还有一个你



数字的猫猫

百家号04-02 09:44

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有人问

薛定谔的猫是什么？

什么是平行宇宙？

回答这个问题，

要从经典力学与量子力学说起。

在经典力学中，

认为一切都是确定的，

比如原子：

原子中心有原子核，

电子围绕原子核运动，

就像月亮围绕地球转动一样。

电子的速度，

原子核的质量。

每时每刻，都是确定的。



经典力学奠基人 牛顿

而在量子力学中，

认为这一切都是不可知的。

同样是这一个原子，

在某个时间，

电子有可能出现在原子核周围的任何地方。

电子的速度究竟有多大我们也是不知道的。

这一切不光我们不知道，

它本身也处于一种不确定的状态。

人们给这种不确定状态取了个名字叫纠缠态

而确定的状态称为本征态。



原子核结构示意图（经典力学）

那么怎样从不确定性变成确定的状态呢？

那就是观测

通过观测不确定的状态就变成了确定的。

如果将量子力学的观点，

放到我们的世界上会怎样呢？

我们不去观测月亮的话，

那么它就是不可知的，

如果我们观测它就是确定的。

这看起来很荒谬对不对？

量子力学的创始人也认为这很荒谬。

其中有一个人叫薛定谔。

他设计了一个实验装置：

将一只猫被封在一个密室里，

密室里有食物有毒药。

毒药瓶上有一个锤子，

锤子由一个电子开关控制，

电子开关由放射性原子控制。



薛定谔思想实验示意图

如果原子核衰变，

则放出阿尔法粒子，

触动电子开关，

锤子落下，砸碎毒药瓶，

释放出里面的氰化物气体，

猫必死无疑。

如果原子核不衰变，

猫就活着。

而按照量子力学理论，

原子核什么时候衰变是不可知的。

如果一种放射性元素的半衰期是一天，

则过一天，该元素就少了一半，

再过一天，就少了剩下的一半。

物理学家却无法知道，

它在什么时候衰变，上午，还是下午。

在我们日常生活中的经验，

猫或者死，或者活。

这是它的两种本征态。

那么我们如果用薛定谔方程来描述这只猫，

则只能说，

它处于一种活与不活的纠缠态。

只有在揭开盖子的一瞬间，

才能确切地知道猫是死是活。

这只既死又活的猫就被称为薛定谔的猫。

对这个问题还有一个人，

叫休·埃弗雷特。

提出了一个更加奇妙的观点。

他认为，有两个宇宙：

第一个宇宙中有一只活猫。

另一个宇宙中有一只死猫，



平行宇宙

除了这只猫以外，

这两个宇宙是完全一样的。

如果不观测，这两个宇宙一起发展。

当观测时候，这两个宇宙就分裂了。

当你选择的时候，

要么选择了活猫的宇宙，

要么选择了死猫的宇宙。

这种观点在科学界被称为平行宇宙，

听起来是不是很荒谬呀。

爱因斯坦也说，

上帝不是至善的。

在量子力学背后，

是不是还有更深层次的科学？

需要我们去探究。