如今，隨著量子力學的不斷完善和發展，人類對其應用也在不斷擴大，量子隱態傳輸將為人類密碼學和通訊技術帶來極大貢獻；10年之內，量子計算機也有望出現，這將對傳統計算機的能耗和計算速度實現革命性的突破；在不久的將來，人類到達平行宇宙遨遊太空或許早已不是一件新鮮事。
薛丁格打開盒子的一瞬間，你已經不再是你自己。
「平行宇宙」這一概念經常在各類科幻電影中出現，如《終結者》系列電影中總是有著一個「天網」在追殺「John」，雖然在某一個世界中，「天網」已經不復存在，但是在其他「平行宇宙」中卻存在著許許多多個「天網」與「John」。人們在享受著這些腦洞大開的視覺盛宴的同時，卻很少去了解「平行宇宙」這一概念的來源和它的深刻含義，讀了本文，你將在多元的平行宇宙中自由漫步。
何為「平行宇宙」？
平行宇宙，顧名思義，是指多個既不相交也不重合但條件很相似的宇宙，這些相互「平行」著的宇宙各自獨立地發生不同的演化。「平行宇宙」這一概念在20世紀50年代被正式提出，這正處於「機械宇宙論者」與「量子世界論者」爭鋒相對的時代，近現代眾多著名的理論正是在這一時期「井噴式」地湧現。
經典物理學的一座屏障
在19世紀末期，人們還沉浸在被奉為「上帝學說」的牛頓經典力學的時代，但是，隨著人們對微觀領域的不斷深入，部分前沿科學家發現牛頓經典力學對描述微觀世界的運動有很大的誤差，此時，一個新的物理學革命正在悄然降臨。
20世紀初期，普朗克對黑體輻射進行了深入研究，提出了「能量子」的假說，他將能量量子化，打開了量子力學的大門。但是，這一理論的提出在當時並沒有直接引爆量子力學的發展，人們還是在「牛頓經典力學」的時代裡徘徊不前。終於，在1905年，愛因斯坦提出了「光量子假說」並成功推導出「愛因斯坦光電效應方程」，這一理論完美地詮釋了經典力學無法解釋的光電效應，愛因斯坦也因此獲得「諾貝爾物理學獎」。一個新的時代到來了！
現代物理學的黎明
愛因斯坦「光量子假說」的提出逐漸激發了人們對微觀世界的研究，1906年盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了「原子行星模型」，但是這一理論無法解釋電子發射出電磁輻射，卻不會損失能量坍縮到原子核裡的現象。
在1909 年，傑弗裡·泰勒爵士做的單光子雙縫實驗為量子力學帶來了突破性的進展，他將射出的光線的強度大大降低，以至於每次只有一個光子被發射出來。一開始，他觀察到光子通過雙縫打在屏幕上只是一個一個零亂分布的點，但是一段時間後，屏幕上竟然出現一條一條清晰的幹涉條紋，這似乎說明了光子之間可以互相影響。但是當他在屏幕與發射器之間觀察光子的路徑時卻發現每個光子的路徑都是不確定的。這一發現讓西方物理界一片譁然，人們迅速對微觀粒子展開了大量研究。
後來，1913年玻爾又提出了新的原子結構模型，即「玻爾原子模型」，這一模型將原子引入了量子觀念，但它只能解釋氫原子結構，不能解釋所有的原子結構。於是，在1924年，德布羅意提出了實物粒子也是一種波的理論，並推導出了波長公式，薛丁格在隨後的1926年根據德布羅意的想法通過計算得到了有關波函數的「薛丁格方程」，他相信電子是一種波並把他的方程解釋為電荷的密度。但是，發明了矩陣力學的海森堡卻認為是由於測量過程對微觀粒子行為的「幹擾」，而這一測量的過程導致了「波函數的坍縮」，支持這一觀點的物理學派被稱為「哥本哈根派」。
薛丁格為了反對哥本哈根派的理論，就做了一個如今家喻戶曉的「思想實驗」——薛丁格的貓，將一隻貓放在一個盒子裡，盒子裡有少量放射性物質和一個裝有氰化物的毒氣瓶。這個放射性物質有50%的概率發生衰變並釋放出毒氣殺死這隻貓，同時有50%的概率放射性物質不會衰變，貓也會因此活下來。薛丁格認為，按照量子力學的理論，如果沒有人打開盒子，貓就處於既死又活的疊加態！當有人打開盒子的一瞬間，就會立即發生波函數坍縮，結束了貓即死又活的疊加態，「人」的觀察竟然可以決定貓的生死，這在常人看來是多麼的荒謬。
後來，量子力學的擁護者為了抨擊薛丁格的觀點，終於在1957年有一個叫休·埃弗萊特的人提出了「多世界理論」，他認為這世上並沒有發生什麼「波函數坍縮」，也不是光子處於疊加態，而是兩個不同的世界處於疊加態，在打開盒子的一瞬間立即「裂開」，分成兩個獨立而平行的世界，這就是「平行宇宙」。
如何達到平行宇宙？
休·埃弗萊特「平行宇宙」理論的提出立即引起了軒然大波，雖然這一觀點簡化了基本理論，但是當時的人們對這一瘋狂的理論很難接受。正如薛丁格的貓一樣，當沒有人打開盒子，兩個平行宇宙處於疊加態，當有人打開盒子的一瞬間，世界竟然能會「分裂」開來。另外，休·埃弗萊特還指出，不管有多少個平行宇宙，這些世界都只是一個更高維度的宇宙在不同「方向」上的投影，而這個宇宙中包含了所有的可能性的集合。
直至今天，仍然沒有人能完全證明「平行宇宙」的存在，但是，根據量子力學的理論，「平行宇宙」卻是一件很自然的事情，人們根據現有的科學體系，推測出暗物質和宇宙微波輻射的異常現象可能與平行宇宙息息相關，因此，我們有理由相信，平行宇宙是真實存在的。
不論時在科幻小說或電影，還是現實生活中，很多人都希望這個世上有「後悔藥」吃，他們想著改變過去，挽救損失。這一想法看起來似乎是天方夜譚，但是我們在平行宇宙中卻可以做到。想像一下，假設只有你一個人去買一期彩票，這些彩票共有1萬張，但是只有一張能夠中獎，並且你也只有一次機會購買，在你所在的世界中，你買的那張彩票沒有中獎，這是多麼可惜。不過，幸運的是，根據量子力學的平行宇宙理論，在你購買的彩票刮出那組數字之前，有一萬個世界是疊加的，在你刮出那組數字時，迅速變成一萬個平行宇宙，不管發生什麼，在這一萬個平行世界中總有一個世界是你中了大獎的，只是你沒有處在那個世界而已。所以，假設我們能通過某種技術，到達那個中了大獎的「平行世界」，與那個世界中的「你」交換位置，豈不美哉？
這聽起來似乎不太現實，但是根據現有的理論，我們仍然可以得出到達平行宇宙的方案。
蟲洞是連接平行宇宙的通道。
蟲洞是物理學家路德維希·弗萊姆在1916年首次提出的概念。它是宇宙中最奇特的天體之一，目前，人們對蟲洞的理解尚存在較大的爭議，其中一種理論是——蟲洞是連結兩個遙遠時空的多維空間隧道。簡單點講，一張紙上有兩個相距較遠的點，一個物體從一個點以相同的運動速度直接從紙面上沿直線到達另一個點時間一定遠大於將紙對「越過」紙面到達另一個點的時間。而這個物體越過的空間通道就是「蟲洞」，只不過比宇宙中的蟲洞低一個維度而已。因此，蟲洞也可能是連接平行宇宙的一個通道，我們可以利用它進入平行宇宙。但是，根據相對論和量子力學理論，蟲洞的引力十分強大，並且是需要負能量來維持的，人類可能根本無法進入。目前，蟲洞只是科學家的一個猜想，沒有任何觀測到它真實存在的痕跡，但是，未來這一理論一定會實現突破，我們也會有機會通過蟲洞到達平行宇宙。
利用量子糾纏，向平行宇宙傳輸信息
或許在當今利用蟲洞時空旅行到達平行宇宙離我們太過遙遠，但是，不要太過失望，我們可以利用量子糾纏向平行宇宙傳輸信息。量子糾纏是量子力學中最重要的現象之一，它似乎具有著能違背愛因斯坦狹義相對論的超距作用，即同一來源的兩個粒子即使相距很遠，其中一個粒子的狀態改變，另一個粒子的狀態也會在同一時刻發生改變。量子糾纏現象最早在2017年6月16日被中國量子科學實驗衛星「墨子號」證實，「墨子號」發現：兩個量子糾纏光子即使相距超過1200公裡的距離仍可繼續保持其量子糾纏的狀態。這一成功證實是量子力學發展的一個重要的裡程碑，或許可以幫助我們更好的理解平行宇宙，向平行宇宙中的「我們」傳輸信息。
根據休·埃弗萊特的理論，人類觀察到光子穿越雙縫的一瞬間，疊加的世界立即「分裂」變成兩個平行宇宙，並且這兩個世界恰好是一個更高維度世界的投影，也就是說，兩個平行宇宙的光子是同一來源！既然是同一來源，那麼一定會發生量子糾纏現象，發生了量子糾纏現象，我們就可以向「他們」傳輸信息！量子糾纏中，兩個電子的自旋方向是完全相反的，因此我們可以利用「二進位」，將電子自旋為上旋記為「0」，將電子自旋方向為下旋的記為「1」，如果我們未來有某種手段能控制電子的自旋方向，並將大量電子整齊有序的排布，那麼我們完全可以向平行宇宙傳輸信息。
如今，隨著量子力學的不斷完善和發展，人類對其應用也在不斷擴大，量子隱態傳輸將為人類密碼學和通訊技術帶來極大貢獻；10年之內，量子計算機也有望出現，這將對傳統計算機的能耗和計算速度實現革命性的突破；在不久的將來，人類到達平行宇宙遨遊太空或許早已不是一件新鮮事。
作者：黃韋傑