物理学家：“量子纠缠”正在造造无限多的“平行宇宙”和无限多的“你”

所以正在阅读那篇文章的又是哪个“你”呢？

一些物理学家认为，量子力学中的“波函数”可能是物理实体（意为在现实世界中实在存在，而非纯数学表达）。假设实是如许，那么波函数的叠加最末可能会造造出无限多个“平行宇宙”。该若何理解那一表述呢？

量子力学认为物量有类似波的特征（物量波）。最早指出那一点的是法国物理学家路易斯·德·布罗意（Louis de Broglie）。他认为每一个亚原子粒子都有与之相对应的波，就像光同时拥有粒子和波的特征一样。

那一点已经被证明。尝试表白电子在被薄箔散射后所表示出来的特征更像波而非粒子。但物量波事实是什么？

早期的量子物理学家如欧文·薛定谔（Erwin Schrödinger）相信，粒子在空间中是以波的形态扩散的。他的薛定谔方程，就是用来描述波的行为的。但在许多尝试中，薛定谔的那一观点不成立。好比即使电子在空间中有波的行为特征，但它一旦抵达起点，就是单一的粒子。它无法在空间中扩散。

为领会决那一难题，物理学家们停止了所谓的“哥本哈根阐明（Copenhagen interpretation）”。那一阐明在当前占主导地位。它认为，物量的波状特征能够用“波函数”来表达。但波函数不是物理其实，只是数学表述。它仅用来描述某个亚原子粒子可能会在何处呈现，是一片所谓的“概率云”。

但“哥本哈根阐明”仍然不完美。就像薛定谔指出的那样，它仍然无法说清，为什么当我们对概率云停止看测时，它会塌缩为一个特定值。

德·布罗意曾经认为，波函数可能是一种物理其实，其实在性不亚于粒子自己。固然他后来舍弃了那个设法，但是后来的一些物理学家，好比休·艾弗雷特（Hugh Everett）却和他有不异观点。

假设波函数是一种物理其实，“哥本哈根阐明”中的“丈量问题”就能够得到处理，因为它制止了丈量成为毁坏波函数的“超特殊”过程。

所谓的丈量，其实是一系列量子粒子和波函数与别的一系列量子粒子和波函数的彼此感化。

例如我们造造了一台传感器，并向其发射一个电子。在亚原子粒子那个级别上，电子其实不晓得它正在被丈量。它只是击中了传感器上的一个原子，原子沿着线路发出电信号（由更多的电子构成），构成电信号的电子与展现器彼此感化，释放出光子，碰上我们眼中的分子。

假设波函数是物理其实，那么每个单一粒子都有本身的波函数。而所有粒子和所有波函数城市相互影响，我们能够用量子力学东西来对它们的行为停止揣测。

波函数让量子粒子拥有一个十分有趣的特征。当两个粒子彼此影响时，它们并不是硬碰硬，而是会将它们的波函数叠加在一路。

叠加后那两个粒子将共用一个波函数。有意思的是当那两个粒子再次别离后，它们仍然共用一个波函数。那就是所谓的“量子纠缠”，爱因斯坦称之为“鬼魂般的超距感化”。

此时当我们反溯所有丈量步调，就会发现因为波函数的叠加，发作了一系列的纠缠。电子与屏幕上的原子纠缠，原子与线路中的电子纠缠。即使是我们脑中的粒子也会与外界的粒子纠缠，以致于宇宙中的所有粒子城市彼此纠缠。

每发作一次新的纠缠，我们城市得到一个能够描述所有相关粒子的单一波函数。因而假设波函数实的是物理其实，那么很明显，宇宙做为一个整体也能用一个单一的波函数来描述。

那就是量子力学中的所谓“多世界（many worlds）”阐明。它源自人们对看测过程的探究。在量子力学中，我们永久也无法确知一个粒子下一步会有什么样的行为。也许它会向上走，也许它会向下。“多世界”阐明认为，每当量子粒子与其它粒子发作彼此感化，整体波函数（universal wave function）就会团结为多个段（section），为差别的宇宙带来差别的可能性。

而那就是所谓“多元宇宙”，或“平行宇宙”概念的出处。粒子之间的纠缠，会继续不竭地造造出一个又一个宇宙的复成品。那些宇宙根本不异，只在某些随机的量子过程中存在细小差别。也就是说，此刻正有无数个“你”正在阅读那篇文章，并且那些“你”大同小异，仅在某些细小的量子细节上有差别。

“多世界”阐明仍然带有很强的揣测性，在有些处所仍然语焉不详，好比它说不清波函数的团结事实是若何展开的。但它仍是向我们展现了量子力学的强大，并为我们供给了一种有趣的新宇宙看。

所以正在阅读那篇文章的又是哪个你呢？

参考

'Spooky action at a distance' can lead to a multiverse. Here's how.