關於多重宇宙的幾個推論

2021-02-15 中科院物理所

據量子物理學關於多重宇宙詮釋(MWI),我們生活在無限的交替時間網裡。這項嚴肅的聲明帶來了一些更加嚴肅的科學、哲學及存在上的問題。在此基礎上腦洞大開,於是有了以下9種推論。

關於多重世界解釋,讓我們做個簡單的回顧。

根據量子物理學家休·埃弗雷特的假設,我們生活在一個宇宙——或者更確切地說多重宇宙中,時間不斷分支並創造獨特的、相聯繫的宇宙們,每個宇宙中的你版本都不相同。

量子物理學家使用MWI理論來彌補哥本哈根詮釋的缺陷,即聲稱沒有觀察到的現象其實也是存在的,所以薛丁格的貓到底是死是活不是問題,這隻貓只是「分支」進入兩個不同的世界:一隻是活的,另一個則死了。

MWI在提出60年多後,仍然是一個極具爭議的話題。量子物理學家在2013年調查只有25%的人說他們贊同MWI(42%則站在哥本哈根陣營)。

但不管站在哪一陣營,想想有多重宇宙也是蠻有趣的。比如下面這些神奇的推論。

1. 我們居住在宇宙學家們認為觀察到的宇宙只有一個是理所當然的,所以為什麼宇宙(universe)包含了唯一(uni-)。

對於多重宇宙的思索曾被認為是科學的異端,但現在看來卻越來越有可能是真的。事實上,很多有威望的科學家和形上學家,甚至古典宇宙學家、人類推理學家或者那些涉足量子力學的人都提出過宇宙是多重的。

MWI的主要主張是,存在是由無窮大的量子疊加,即無數的宇宙。如果存在這種解釋是正確的,那麼宇宙到底有多少確實令人震驚。

2. 生活是一種錯覺?

MWI順便把我們的個人觀也毀了。我們都覺得生活應該是空間與時間上組成的旅途。結果事實上,每一個自我都無時無刻地以幾何倍數增長。因此,我們不應該認為自己是一個個體,而是多重體。

多重的生活經驗是不能觀察到的,所以我們留下這樣的印象:我們只是這麼「一」個人。但這並不是說我們的現實生活不是真實的,它是真實的。我們只是必須承認——通過MWI——我們的生活並不完全是它看上去的那樣。

3. 「你」有數不清的版本

接著上面的來,如果MWI是真的,那麼必須的,「你」有無數的版本,每個「你」都作為個體生活著卻對彼此無視,結果就是,備用的人生道路鋪展開來,任君選擇。自出生以來,你和你認為的你在不同的世界通過疊加組成完整的你。全套的「你」就像一個龐大的根系呈指數型增長,每一個的足跡都是一條新的時間軸。

因為MWI意味著基數在概率上的變化,每個獨一無二的你觀察世界的同時另一種結果已經發生。很多另外版本的你可能比你本身要更快樂或者更成功,反之亦然。當然,還應該有你已經死了的版本,或者那個版本的你經歷了親人的死亡,可是當前世界你的親人還活得好好的。甚至還有「邪惡」版本的你,參看《星際迷航》。只要不違反基本的物理學,可能性是無窮的。

4. 你仍然有自由的意志

考慮到所有可能的決策將由不同版本的你,MWI很難協調自由意志的問題。如果所有選項的選擇選擇替代的世界,為什麼經過權衡所有證據之前選擇的所有麻煩嗎?我們整體的集體命運,似乎,已經確定。

但MWI專家Michael Clive Price指出,雖然所有的決定都做了,有些還比其他的更容易下定決心。換句話說,決定有它的「重量」,遵循量子物理學一般規律。

同時,MWI還暗示了存在的非決定性,儘管這個說法帶非直觀的色彩。每當我們自問「我可不可以選擇不同的做法?」MWI都會給我們強烈的暗示「可以」。而且,不僅你可以選擇不同的行為,另一版本的你也可以!至於為什麼會做出不同的選擇,或者為什麼你在某個測試或是運動事項中有著特定的方式,都可以歸結為量子事件能影響對象的傳統規模(行事方式),包括大腦的認知。

5. 除了這個世界之外一定還有其他奇異世界

MWI必然通向一些奇異的可能,再者我們在文中所提到的左右觀點都是有可能發生而且不違背物理定律的。需要注意的是,即使考慮到所有可能的世界,你還是更有可能發現這個世界最理性、出現的頻率最高,而其他幾個可以排序分級。

但是,有些世界可能會發生極不可能發生的事情,比如一個人在那個世界裡丟硬幣,連續丟了1000次都是人頭朝上。同時,在那個世界裡有人買體彩一直都贏。更奇異的是,一個沒有接受過任何音樂訓練的人可以坐在鋼琴前面,從頭到尾完整的地彈出拉赫曼尼諾夫的第三鋼琴協奏曲。在這種場景下,每一種問題及結果都有可能疊加,然後大腦運行得出正確的行為,這樣的情況發生的機率簡直比天文數字還要大,而這只是所有可能的宇宙中極小的一部分。

但是還有許多懷疑論者認為這些方案非常可笑,想要證明MWI不可能是真的。

6. 你有機會長生不老

這是被稱為「量子自殺」的思考實驗。想像一下:一個人在房間裡玩俄羅斯輪盤賭,其中一半的膛是上了子彈的。在這種設定下,一個人殺死自己的概率是50%。但是MWI告訴我們有一個世界是不會有人被射殺的,哪怕打了50發子彈。儘管這種事發生的概率只有萬億分之一,但總有一個世界裡這樣的事是必然事件。

有趣的是,物理學家Max Tegmark說這個特別的實驗可以證明MWI時真實的,但它需要以無數人死亡來最後選出那個最幸運的人。另一個量子不朽的思想主張,我們中間的某一個版本一定就在周圍觀察著宇宙。《Einstein's Dice and Schr?dinger's Cat》的作者Paul Halpern這樣說過:

#人們時怎麼生存下來的?我們每個人都是微粒的集合,在我們的身體深處被量子定律管理著,每一次量子轉移,我們的身體就會和意識分裂,分裂出各種不同的我們經歷每一種可能的結果,包括那些可能決定我們生死的結果。假設在一個案例中,一組特定的量子遷移導致錯誤的細胞分裂最終演變成致命的癌症。每一種轉換都會有一個替代方案代替癌症。因此,總會有倖存者出現。在這種假設之上,我們的自我意識,只會流向活著的版本,我們可以在任何與量子遷移有關的潛在危險事件中存活下來。

不過,量子事件必須遵循守恆定律,有人倖存就會有人逃不過自然規律。

7. 或許可以在平行世界互相通信

早在1995年,量子物理學家Rainer Plaga就提出一個實驗性的測試,他所描述的MWI裡能量和信息交換的過程是「弱耦合」。

通過使用標準的量子光學設備,單個離子會被陷入離子陷阱和周圍環境隔離。然後把兩個單獨的離子拿到另外一個系統裡可以進行量子力學的測量,結果創造兩個平行世界。根據結果,離子應該只在其中一個與周圍環境互動的離子刺激之下才會活躍起來。Plaga認為,我們應該能在其他世界裡檢測到離子被激發,隨後間接證明MWI的存在,以及找到給另一個真是的平行世界傳送低頻帶消息的方法。

很難了解能夠被傳送的詳細信息,又或者如果接收器接收了什麼會意味著什麼。不過,推測與可能存在的世界相互溝通這樣的猜想就很有趣。

8. 不存在時間旅行悖論

很簡單:其他世界的存在就意味著不可能只有一條時間軸把所有事件都扭在一起。

加入有人可以回到過去,他們只不過是重新編織一張時間網。緊接著,MWI提出悖論——回到過去殺死自己的祖父,與現在的時間網絡無關,完全不是什麼值得擔心的事。

9. 一切都已經發生過而且還會再發生

關於整套無限可變世界最有趣的事情就是,所有事情都是一件發生過的。不僅如此,已經發生過的事還會一而再再而三的發生無數次。就像《土撥鼠日》(Groundhog Day)裡的Bill Murray,將自己當天的經歷親身經歷一遍、又一遍、再一遍.

[小笨 via io9]

來源:煎蛋


相關焦點

  • 多重宇宙假說:我們生活的宇宙是眾多宇宙中的一種
    人類對於宇宙的認知還是非常淺薄的,僅僅只知道宇宙是非常浩瀚的,科學家們研究出來了,天文望遠鏡,也是為了更好的去研究宇宙,天文望遠鏡的射程雖然是非常遠的,但是一直沒有探測到宇宙的邊緣。關於宇宙,科學家們對此有很多的猜想。比如說,平行宇宙說以及多重宇宙假說。
  • 宇宙五大奇異現象多重宇宙假說和平行宇宙
    關於我們所理解中的平行世界的多重宇宙論,而更多的時候關於此種理論被我們大多數普通人成為,多重宇宙或者平行宇宙,而或許會有一部分人把這兩個概念稱為不同名稱的同概念,但事實上,多重宇宙與平行宇宙完全不是一個概念的意思。
  • 多重宇宙是科學嗎
    關於多重宇宙是否存在的爭論由來已久,現在,宇宙學的進展能讓我們重新審視這個問題。
  • 「多重宇宙論」可以解釋微觀世界的「疊加態」?
    這是一個非常值得思考的問題,目前主流的物理學家對這個現象無法合理解釋,但是有一種說法卻可以比較合理的解決這個問題,那就是多重宇宙論。多重宇宙論是指我們的宇宙不止一個而是有無限個,我們日常生活每時每刻都在不停的分裂出新的宇宙出來,而我們只能選擇其中一個宇宙繼續演化,無法同時選擇兩個宇宙演化,到底誰在決定我們選擇哪個宇宙,目前似乎可以用「意識」來解釋。
  • 多重世界中的多重生活
    埃弗雷特的理論陳述起來很簡單,但是它的結果卻是複雜的,包括由此產生的「平行宇宙」。概括起來講,埃弗雷特認為薛丁格方程在任何時候都成立。換句話 說,宇宙的波函數永遠不會坍縮。僅此而已,沒有提及平行宇宙或者是分裂的多重世界,它們只是這個理論的推論而非前提。他卓越不凡的地方就在於,這樣一個沒 有坍縮的量子理論仍然可以解釋觀測。
  • 多重宇宙是科學嗎?
    今天,許多科學家也在用相似的態度嘲諷著一個觀點——我們所見的宇宙並非單獨存在,它只是多重宇宙「泡泡」中的一個。多重宇宙理論的反對者認為,我們無法看到其他的宇宙,因此這個理論無法被證明。此外,他們還認為用多重宇宙理論來解釋現實,明顯違背了奧卡姆剃刀理論(Occam's razor)。奧卡姆剃刀理論認為簡單的解釋優於複雜的解釋。但馬赫對原子的看法,毫無疑問是錯誤的。
  • 其中或暗藏著多重宇宙的概念!
    >多重宇宙,我們可能都聽說過,但並不了解到底是什麼。現在學界也正針對多重宇宙進行激烈辯論,還是有很多人提出批評,但也有很多多重宇宙擁護者。而且情況似乎開始轉變,現在這些論點已經獲得更多人認同。那麼多重宇宙會是何種樣貌呢?如果能夠前往其他宇宙,我們會看到什麼?有些宇宙可能跟我們的大大不同,擁有我們不曾見過的特性。事實上,在多重宇宙中的某些宇宙,或許沒有光線或物質,或是任何可辨識的事物。
  • 量子計算機、肖爾算法與多重宇宙有關聯性,能證明多重宇宙存在
    我們知道,傳統計算機的發明是20世紀最為重要的科學事件之一,那麼,量子計算機的發明將是21世紀最為重要的科學事件,它的重要性並非僅僅體現在計算機本身,而且將可能顛覆我們傳統的單一宇宙觀——我們的可見宇宙並不是唯一的,多重宇宙確實存在。可能很多人會認為這純粹是扯淡,量子計算機和多重宇宙有什麼關係?量子計算機的出現怎麼會是多重宇宙存在的有力證據?
  • 其中或暗藏多重宇宙的概念
    多重宇宙,我們可能都聽說過,但並不了解到底是什麼。現在學界也正針對多重宇宙進行激烈辯論,還是有很多人提出批評,但也有很多多重宇宙擁護者。而且情況似乎開始轉變,現在這些論點已經獲得更多人認同。  那麼多重宇宙會是何種樣貌呢?如果能夠前往其他宇宙,我們會看到什麼?有些宇宙可能跟我們的大大不同,擁有我們不曾見過的特性。事實上,在多重宇宙中的某些宇宙,或許沒有光線或物質,或是任何可辨識的事物。
  • 科幻作品中的多重宇宙是幻想還是現實,科學家給出了答案
    科學以這種方式前進:不是證明什麼在它之前出現,而是通過擴展它,從而更好地描述宇宙中的一套適用現象。所以多重宇宙——真的多重宇宙——來自哪裡?多重宇宙是什麼?為了理解這些,讓我們從宇宙本身的圖景開始。至於宇宙,我指的是可觀測的宇宙,所有我們可以觀察到,測量的,相互影響的事物的總和。
  • 薛丁格的貓,關於量子理論的理想實驗,3分鐘帶你了解多重宇宙
    「薛丁格的貓」是一個非常著名的量子理論理想實驗,總結了古典物理學、量子力學哥本哈根解釋、量子力學多重世界解釋這三者的差異。通過這項實驗,我們能了解到很多關於多重宇宙的解釋,下面一來了解下。關鍵在於,這兩種不同的情況是相互隔絕的,任何一方都不知道另一方的情況,所以量子力學多重世界解釋給出的答案是,貓既是活的也是死的。這個薛丁格的貓的理想實驗是由諾貝爾物理學獎得主薛丁格提出的,主要目的是解釋愛因斯坦相對論中存在著的祖母悖論,也被稱為平行宇宙之說。
  • 多重宇宙是什麼?它們存在嗎?
    自從人類認識到我們的宇宙是有一個起點的,難免不會想到可能會存在其他的宇宙。於是就誕生了許多關於多重宇宙的猜測。這些猜想都有一定的數學依據,但大多數猜想還缺乏實驗和觀測的證實。圖:哈勃深空,每一個亮點都是一個星系對多重宇宙有著不同解釋,大致可以分成4類。第一類多重宇宙,又可稱為開放宇宙。由於宇宙膨脹的原因,離我們越遠的地方的星系退行速度就越快。
  • 「多重宇宙」真的存在嗎?
    這種說法的漏洞在於,如果不存在多重宇宙讓你應用概率的話,我們就無法使用這一概率證據。因此,該說法一開始就假設了想要得到的結果,但如果在物理學上只存在一個宇宙,它根本就不適用。概率只是討論多重宇宙能否自洽的由頭,而非多重宇宙存在性的證據。弦理論預言了多重宇宙的存在。弦理論已從一個解釋每一件事情的理論,變成了幾乎任何事情都有可能的理論。
  • 宇宙到底是什麼形狀?一次衛星觀測的推論,證明了古人是對的?
    首先我們要知道,我們看到的網上那些宇宙的照片都不是真實的宇宙,對於宇宙的樣子,其實我們也一直都在探索,它的形狀我們更是無從探索,畢竟跟宇宙比較起來,我們人類實在是太渺小了,就算現在科學家能看到930億光年的宇宙空間,但那對於宇宙也只是冰山一角。宇宙到底是什麼形狀?一次衛星觀測的推論,證明了古人是對的?
  • 宇宙是無限的?那「多重宇宙」該作何解釋
    關於宇宙是不是無限的是這個問題其實是有爭論的。按照大爆炸理論,宇宙從一個奇點爆發而來,並不斷演化和膨脹。誠然宇宙非常之大,而且一直以超光速在膨脹。也正因為宇宙是不斷膨脹的,所以理論上是應該有邊界的,只是這個邊界我們好觀測不到罷了。
  • 關於《復聯4》的時間穿越,外祖母悖論與多重宇宙
    第三類是「多重宇宙」,或者說「平行宇宙」,角色的穿越是到了另一條新的時間線,其行為不對原來的歷史產生影響。《復聯4》按照哪一種模式進行,將影響著劇情的發展。所以如果觀影的時候能搞清楚是哪一種模式,對理解劇情會有著巨大的幫助。
  • 宇宙的外面是什麼?我們只是多重宇宙中的一個
    ­  在我們生活的宇宙中,如果你沿著一個方向前進足夠長的距離,你最終會回到你出發的地方。但天體物理學家們了解到宇宙正處於加速膨脹的過程之中,因此這趟漫長旅程只會花去越來越多的時間。那麼既然宇宙在膨脹,它究竟最終將變成什麼模樣?
  • 整個人類有多重、地球有多重、太陽、銀河系及宇宙有多少質量?
    該研究通過統計調查,將地球上的所有生命按照幾個大類分類,去掉水分,分別計算出它們所含的碳元素(地球生命的標誌性化學元素)的質量,結果人類在所有生命中佔據的比重不到1%;地球上所有生命的碳含量共計約5500億噸;地球上所有的細菌加起來,質量是所有人類的1166倍。從基因的傳承來說,人類遠遠不是最成功的物種。
  • 什麼是平行宇宙?它和多重宇宙有何區別?
    嚴格的講,在天文學名詞中並沒有「平行宇宙」一詞,它被叫做「多重宇宙」。多重宇宙中的不同宇宙可被稱為「平行宇宙」。目前這種理論在物理學裡只是尚未被證實的一種假說,但量子論中的一些方程式可以描述它,如薛丁格貓。本文將粗略講解下多重宇宙。
  • 宇宙之外是什麼?暴漲理論揭示「多重宇宙」的奧秘!
    宇宙學的發展已經經歷了漫長的道路,現在我們已有有力證據表明真正的宇宙,一個完整的宇宙,比這要大的多。大家可能都會去問這個問題,這個物體邊界的外面是什麼呢,在宇宙大爆炸前又是什麼呢 ?關於這個,科學家們提出了暴漲理論,暴脹理論就是說,最開始宇宙不僅是在擴張,而且是以指數方式擴張,意味著在極短的時間內,它的大小就能一次次翻倍,它原本很小,然後將其拉伸到,整個可觀測宇宙。根據暴脹理論,當我們的宇宙還是一團火焰時,宇宙的每一部分都開始暴脹,暴脹速度非常快,以至於嬰兒期宇宙的均勻性得以保留。