你相信多重宇宙假說嗎？很遺憾，這個理論錯了

在眾多量子力學的解釋中，多世界的解說一直都是一個疑雲，至今仍然有很多科普作者在引用這個理解，這也給人們的認識造成了很多的誤區。事實上，多世界假說已經被量子力學的研究所否定。下面我們就一起來看看，究竟是怎麼回事。

多世界理論提出的背景

這裡必須要提一下那隻著名的薛丁格的貓。與雙縫實驗所證實的人們的宏觀經驗不再適用於微觀領域不同，薛丁格的貓則讓人們必須放棄熟悉但並不真實的經典觀念，經典力學也因此無法為微觀世界，進而為整個世界提供一個真實的描述。這是量子力學創立之初，物理學家們就已經意識到的問題。

薛丁格的貓觸及到了量子力學的宏觀表現問題，這隻又死又活，或者說是不死不活的貓無法解釋宏觀世界的存在。這說明了量子力學同樣是一個不完備的理論，同樣不能為微觀世界和宏觀世界提供一個一致的統一描述。薛丁格的貓令人信服地說明了量子力學的不完備狀態。

薛丁格的論證是集中于波函數演化過程的不完備性。薛丁格指出，必須要對波函數的塌縮過程給出物理描述和說明才能完善量子力學。量子力學的這種不完備性並不是哲學上的虛幻，而是真實的物理存在。

由于波函數的塌縮過程中有很多奇異的性質，比如瞬時性和非連續性、超距性等，這導致一些物理學家為了走捷徑而選擇了多世界假說。因為在多世界假說中，沒有波函數的塌縮，世界又重新回到經典的定域性和因果性。

可以說哥本哈根學派關于波函數的概率解釋已經是革命性質的了，但是他們仍然都是堅持宏觀世界的確定性，這從玻爾的對應原理就可以看出來。畢竟經典物理是我們真切的感覺經驗。然而比玻爾更具革命性的理論出現了。他們認為，宏觀世界與微觀世界一樣是不確定的，存在無限多個世界。

相對態引入了「意識」的作用

多世界觀點是真實世界的寫照嗎？如何用多世界理論來解釋不塌縮的波函數為什麼會帶來確定的測量結果呢？薛丁格的貓如何才能擺脫半死不活的狀態呢？1957年，普林斯頓大學的研究生埃弗雷特三世提出了一種可能的解決辦法，他稱之為量子力學的相對態表述。

埃弗雷特認為，觀察者在其中起到了重要的作用。在測量過程中，測量儀器與被測系統的狀態之間發生關聯，當觀察者對儀器進行讀數時，他的狀態也與測量儀器、與被測系統的狀態關聯起來。於是這三者形成了一個符合系統的整體，根據薛丁格方程，被測系統的不確定性將傳遞給整個複合系統，即它也處在疊加態。

在複合系統的疊加態中，每一個分支都包含一個確定的觀察者態、一個具有確定讀數的測量儀器態，一個確定的被測系統態，因此，疊加態中的每個分之都描述一個感知到確定結果的觀察者，對於這個觀察者被測系統的狀態似乎已經被轉換成對應的塌縮態。

於是，對於每個由疊加態中的一個分支所描述的觀察者來說，波函數的塌縮似乎已經在主觀水平上發生，而他只感知到一個確定的結果。很顯然埃弗雷特的觀點是錯誤的，因為，如果只有一個世界，而這個世界中只有一個觀察者，那麼他的論證就是不成立的，觀察者的感知狀態同樣是不確定的。

美國物理學家迪威特注意到了這個問題，他與他的學生格拉漢姆給出了更清晰的表述。他們認為，在測量過程中，初始波函數描述的世界分裂為許多個相互不可觀察但同樣真實的世界分支，他們中的每一個都對應於整個系統疊加態中的一個確定的成員態。在每個單獨的世界分支中，一次測量只產生一個確定的結果，但各個世界分支中的結果並不相同。

這就是後來被世人所熟知的多世界解釋。

多世界解釋是正確的嗎？

事實上，多世界的解釋存在嚴重的問題，不僅有哲學上的問題，也有物理和數學上的困難。其中最明顯的問題就是概率解釋問題，即關於確定性測量結果的概率解釋如何來源於一個決定論的波函數演化，這個波函數包含了對應於所有可能測量結果的狀態。如果所有可能的結果都是已經發生的，那麼結果出現的概率有什麼意義呢？

另一個嚴重問題是，多世界觀點必須解釋測量結果出現的概率為相應波函數分支幅度的平方。為此，它就必須要增加更多新的假設，這不符合科學研究的基本原則，同時也讓多世界觀點變得越來越複雜。

目前，為了解決多世界觀點所存在的問題，新的多世界變種不斷出現，但沒有一個令人完全滿意。多世界觀點的根本問題仍然在於它沒有解釋清楚什麼是一次測量。這種認為發生一次測量，宇宙就分裂一次，但如果沒有解釋清楚測量過程，這種多世界解釋沒有任何意義。

邁不過去的坎——測量

在多宇宙觀點中，試圖用分裂的宇宙來代替波函數塌縮。為了完善這個理論，物理學家們提出了各種方法，比如退相干法、一致歷史法等等，但是這些努力的最終結果仍然是不能令人滿意的，他們所完成的只是貝爾意義上FAPP。

這是因為，物理上沒有一個確定的退相干標準。究竟退相干到什麼程度才算是分裂呢？所以，退相干理論並不能從根本上解決測量的難題。說到底，物理學家們仍然逃不過去描述測量過程，即描述從量子到經典的轉變過程。這個困境從量子力學建立起來之後就一直存在，是所有研究量子力學的物理學家們的一道邁不過去的坎。

多世界假說與實驗結果相違背

多世界假說違背概率規則，與實驗事實不符，是多世界假說的一個致命傷。例如，對波函數幅度不同的兩個分支疊加態進行測量，按照多世界假說的預言，宇宙將分裂成兩個拷貝，在每個拷貝中有一個測量結果，於是兩個測量結果出現的概率將是相同的，而根據哥本哈根的概率規則，它們應當等於相應分支的波函數摸的平方，所以是不同的。

1985年，英國物理學家得益奇為了解決多世界假說中的測量問題和概率解釋之間的衝突，提出了另外一個變種——世界差別表述。在這個表述中，得益奇用無限多個數目不變的世界出現差別來取代宇宙分裂過程。儘管如此，仍然沒有能從根本上解決概率解釋問題

正因為如此，多世界假說其實是一個錯誤的理論。

結束語

相信小夥伴們讀到這裡的時候，已經搞明白了，多世界假說其實是為了解釋波函數塌縮所引入的另外一種假設，它非但並沒有從根本上解決量子力學中的概率問題，同時也與實驗事實相違背，是一個錯誤的理論。

就是這樣一個錯誤的理論，直到今天，仍然有大量的科普作者在宣傳推廣，這不得不說是這些科普作者的硬傷。這個錯誤的理論還帶來了另外一種極端的變種——多心靈理論。

可以這樣說，100多年來來人類科學的成果要超過之前人類知識的總和，但同時，科學給人類所帶來的困惑同樣也要超過之前人類已有的困惑的總和。

事實證明，蘇格拉底說對了——知道的越多，才知知道的越少。