《從地球出發》科普課堂: 量子波動分裂平行宇宙 無數版本的你生活...

2020-12-09 騰訊網

平行宇宙是否存在？這絕對是物理學界的熱門問題之一，不僅科學家們進行著各種研究，很多人也深感好奇，特別是很多以「平行宇宙」為題材的影視作品，更是喚起了人們的好奇心。想要知道在未知的空間裡，是否存在一個截然不同的自己？本期江蘇衛視《999感冒靈&999小兒感冒藥·從地球出發》科普課堂，與你一起探討。

什麼是平行宇宙？

用以解釋量子力學不確定性

在很多科幻類作品中，經常會出現平行宇宙這一概念：在人類生活的宇宙之外，還存在無數相似卻又不一樣的宇宙。也就是說，生活在地球上的你僅僅是生活在一個多元宇宙的小分支中，而出現在你生活中的事情不僅僅在你的身邊出現，在遙遠的宇宙中也會有一處甚至多處出現相同的情境。

那麼，到底什麼是平行宇宙？李永樂認為，從物理學上講，平行宇宙主要是為了解釋量子力學的不確定性和概率性。在20世紀50年代，有的物理學家在觀察量子的時候，發現每次觀察的量子狀態都不相同。而由於宇宙空間的所有物質都是由量子組成，所以科學家們推測：既然每個量子都有不同的狀態，那麼宇宙也有可能並不只是一個，而是由多個類似的宇宙組成。

平行宇宙是否存在？

薛丁格的貓給出佐證

在袁嵐峰看來，對於普通量子力學預測的量子宇宙，最具代表性的實例就是「薛丁格的貓」：將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率，如果鐳發生衰變，會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子，貓就會死；如果鐳不發生衰變，貓就存活。問題是，如果不打開盒子進行觀察，就不能夠確定貓的死活。在量子力學中，描述這隻「即死又活」的貓可以用一個波函數來表示，當人類觀察它時，它就會坍縮為確定的狀態。但根據粒子可以同時存在於不同地方的特徵，如果看到是活著的貓，那麼或許存在另一個宇宙，那裡的貓已經死了。

這也說明，當觀察或者測量周圍的世界時，都會有量子事件發生，進而分裂處大量的平行宇宙，而我們自己也會被分裂。每個選擇都會使宇宙分裂，每種可能都會發生在不同的宇宙中。這意味著，只要有一點點微小的量子變化，未來的進程就都會發生改變。

蝴蝶效應、平行宇宙有何聯繫？

對同一問題的不同理解

蝴蝶效應是指在一個動力系統中，初始條件下微小的變化能帶動整個系統的長期的巨大的連鎖反應。它是一種混沌現象，說明了任何事物發展均存在定數與變數，事物在發展過程中的發展軌跡有規律可循，同時也存在不可測的「變數」，往往還會適得其反。一個微小的變化也能影響事物的發展，證實了事物的發展具有複雜性。

那麼，蝴蝶效應和平行宇宙有什麼區別和聯繫？李永樂給出解釋：早上起來趕公交車，但是差一秒沒趕上，結果這一天都非常不順，進而工作也丟了，這個叫蝴蝶效應。但平行宇宙則是：在一個世界裡趕上了公交車，在另一個世界是沒趕上公交車。二者是對同一個問題的兩種不同理解。

平行宇宙理論對生活有何影響？

讓人類生活更積極

平行宇宙究竟會給生活帶來怎樣的影響？李永樂解釋道：1814年，法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯提出一種科學假說「拉普拉斯妖」。此「生物」知道宇宙中每個原子確切的位置和動量，能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程，過去以及未來。這就構成一種「宿命論」，即人類無需努力，因為未來是完全確定的。假如這樣的「妖」存在，便可以告訴你：何時會賺多少錢，何時會遇到車禍，何時會死亡……作為人來說，便喪失了主觀能動性。

而在科幻劇《平行危機》中，卻展示了另一種觀點：生活是量子化的，有很多不確定性，未來如何發展取決於現今的選擇。「就像影片中看到的，有一個周小雅懊惱過去，有一個周小雅憎恨現在，有一個周小雅願意改變未來，不同選擇造成不同的分岔。雖然宇宙有很多種，但你願意去選擇哪一種呢？如果持這種觀點，可能就會變成一個更加積極的人。」李永樂說道。

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