多元宇宙論無處不在。

那多元宇宙呢？

為什么人們認為多元宇宙是存在的呢?

想象自己在另一個維度上的復制品，過著一種幾乎與自己完全相同但又不完全相同的生活。

如何向每一個人解釋這個問題。

簡單問題復雜化

物理學家喜歡圖片。說實話，80％的量子力學工作只涉及繪制一系列圖片，展示我們感興趣的東西如何隨著時間的推移而變化。

但物理學家有脆弱的自負，不希望你知道這一點。所以他們中的一些人喜歡把他們做的事情復雜化。

認識電子

為了理解為什么在無數(shù)平行宇宙中可能存在你的副本，我們必須從小處著手。

你可能聽說過電子。電子是微小的亞原子粒子。出于我們的目的，您可以將電子視為一個非常非常小的球體。

球體可順時針或逆時針旋轉。電子也可以。

量子力學的奇怪之處

像球一樣，電子可以順時針或逆時針旋轉。但量子力學說，像電子這樣的微小粒子具有超能力：它們可以同時順時針和逆時針旋轉。

天哪！這就是問題所在！

想象一下這是如何工作的，借助顏色來理解：如果順時針是“白色”，逆時針是“黑色”，那么我所說的是電子可以是“灰色”的。

對于我們大多數(shù)人來說，這顯然是一個令人困惑的概念，因為我們從來沒有看到任何東西同時在兩個方向上旋轉。但數(shù)學表明，這正是發(fā)生的事情。

讓我們看看我們如何使用我們的符號表示出這種情況。我們將通過使用加號將兩個球組合在一起來表明我們的電子一次做兩件事：

根據(jù)量子力學，這些“灰色”粒子無處不在，同時在兩個方向上旋轉。

但是如果世界充滿了同時順時針和逆時針旋轉的奇怪物體，為什么我從來沒有在我的生活中看到過這種情況？

這個問題是所謂的“量子測量悖論（quantum measurement paradox）”的核心。

答案將引導我們直接進入多元宇宙。

講故事

在我們介紹多元宇宙之前。

想象一下，在一個封閉的盒子里有一個電子。電子旁邊有一個特殊的探測器，如果電子順時針旋轉，它將觸發(fā)探測器，如果它逆時針旋轉則不會做任何事情。

如果這個“旋轉探測器”發(fā)出咔嗒聲，它會向槍發(fā)出一個信號，然后射擊，并殺死一只貓（也在盒子里）。

讓我們用我們的符號表示這個場景。如果我們的電子順時針旋轉，這里是探測器打開前的狀態(tài)：

一分鐘后，我們打開探測器。因為電子順時針旋轉，探測器會觸發(fā)。我們用一點勾選標記（o）表示：

探測器現(xiàn)在將信號發(fā)送到槍，槍確定開火：

子彈飛過空中，過了一會兒，貓成為實驗的受害者：

與此相比，電子在另一個方向上旋轉的情況非常簡單。

因為電子以錯誤的方式旋轉，它不會觸發(fā)探測器，也不會發(fā)生任何事情：

這兩個故事到目前為止似乎完全合情合理。

但是，如果我們的電子不是簡單地開始以某種方式旋轉，而是同時在兩個方向上旋轉呢？

僵尸貓，薛定諤的貓？

量子僵尸貓

我們來講一個新故事吧。這次，我們的電子以同時順時針和逆時針旋轉狀態(tài)開始。

這是剛開始繪制時的樣子：

現(xiàn)在是最重要的問題：當我們運行電子自旋探測器時會發(fā)生什么？它會觸發(fā)，還是不觸發(fā)？

根據(jù)量子力學，兩者都有。一部分是順時針旋轉，一部分是逆時針旋轉;就好像探測器被我們的電子一分為二。

第二步：

請注意，我們在紅色括號內形成了兩個不同的“故事”：一個是電子順時針旋轉而檢測器點擊，另一個是電子逆時針旋轉而探測器沒有反應。

接下來，我們等待信號從探測器傳播到槍。槍會開火，還是子彈留在膛內？

答案與探測器相同：它將同時完成。

槍將分成兩部分，一部分開槍，另一部分沒反應：

輪到可憐的貓了！

到現(xiàn)在為止，你可能會猜到它的命運：貓，就像旋轉探測器和槍一樣，將被分成兩部分：一個版本將被子彈擊斃，另一個將繼續(xù)活下去。

請注意，我們現(xiàn)在有兩個完全獨立的故事來講述盒子的內容：一個是電子旋轉是順時針方向，槍開了，貓死了。在另一方面，旋轉逆時針旋轉，槍沒有響，貓也活著。

兩者都是真的。兩者都不比另一個更真實。它們在盒子里共存。

電子是順時針還是逆時針旋轉？兩者都有！

是否點擊了探測器？兩者都有！

這只貓活著還是死了兩者都有！

意識魔法

玻爾

你對我剛才講的故事持懷疑態(tài)度。只是因為你從來沒見過半死半活的貓。

你甚至可能會說，“很明顯量子力學是行不通的，因為我從來沒有見過僵尸貓，所以讓我們把整件事都忘掉吧。”

但問題是，量子力學是我們所見過的所有宇宙物理理論中(就像字面上說的)最好的預測。所以我們不能把嬰兒和洗澡水一起倒掉。（雖然權威和過去并不具說服力，但是它是目前最好的）

不知何故，我們將不得不解釋為什么量子力學說應該有僵尸貓存在，但卻沒有人見過。

這就是一個叫尼爾斯·玻爾的人想要弄明白的。他是第一個真正的嘗試解釋僵尸貓問題的人。

套用玻爾的話說，“我從來沒有見過僵尸貓，但數(shù)學告訴我它就在那里。”所以我身上一定有什么特別的東西，迫使貓在我看它的時候選擇它的狀態(tài)(死的或活的)。當我看著它的時候，貓必須被迫從它同時存在/死亡的狀態(tài)中崩坍出來，要么活著，要么死了(不是兩者都是)。”

他可能是用丹麥語說的，但這基本上就是大意。

雖然這確實解釋了為什么我們從來沒有見過僵尸貓，但今天許多人認為把它引入簡直就是胡扯，簡直就是故事里的魔法！

當時，物理學界對這個問題不知所措，所以大多數(shù)人都加入了波爾的行列。

但波爾的解釋有一些漏洞，沒人能完全補上:

1）是什么讓人類如此特殊，以至于人類可以迫使一個量子系統(tǒng)(比如我們的電子/探測器/槍/貓系統(tǒng))崩坍成一個單一的、定義明確的狀態(tài)(比如“死”或“活”)?

2）貓有能力破壞電子/探測器/槍組合的狀態(tài)嗎?一只猴子呢?

3）槍和探測器呢?為什么它們不能折疊電子的狀態(tài)?

有些人開始拋出一些相當新的術語來回應1。

“是人類的意識讓僵尸貓變成了活貓或死貓!”

“觀察行為影響量子系統(tǒng)，并導致它做出選擇!”

撇開人們完全不清楚“意識”或“觀察者”是什么意思這一事實不談，我們仍然有問題2和3要處理。

多元宇宙

艾弗雷特

幸運的是，這個故事并沒有在這里結束。在20世紀50年代，一個名叫休·艾弗雷特三世的家伙提出了另一種方式來解釋我們?yōu)槭裁床辉谖覀兩磉吙吹浇┦垺?/p>

艾弗雷特說:“聽著，你們這些白癡。是什么讓你覺得自己比一只該死的貓強這么多?

艾弗雷特所得到的是，我們真的不應該認為人類在任何方面都是特殊的。相反，他建議將自己視為量子對象，我們可以把它放在一個盒子里，就像貓，槍和探測器一樣。

讓我們看看它會如何發(fā)揮作用。我們將采用我們的僵尸貓盒，并明確地將實驗者/觀察者添加為我們系統(tǒng)的另一部分，就像其他所有東西一樣。

在實驗者看到盒子內部之前，這是我們的系統(tǒng)看起來如何：

現(xiàn)在他看著里面。就像貓，槍和探測器一樣，他也分為兩個不同的自己副本：

現(xiàn)在想象一下問實驗者 - 他的兩個版本 - 實驗的結果是什么。

那只貓死了嗎？一個版本將給出明確的“是”，另一個版本將給出明確的“否”。

你有沒有看到貓同時活著？他們都給出了明顯的答案：“當然不是，這是一個多么愚蠢的問題?！?/p>

在每種情況下，實驗者只能看到一個結果：貓是活著的還是死的，但從來沒有兩個，即使量子力學的定律說貓的兩個版本確實存在。

實驗者沒有注意到，因為他被困在這兩個時間軸中的一個，無法看到另一個。

這就是艾弗雷特的觀點：我們從未見過僵尸貓或半射不射的槍是因為我們看到這些物體的那一刻，我們自己被分成多個時間軸，我們不同的版本經(jīng)歷了不同的事 。

到目前為止，我一直把貓活著和貓死了——稱為“故事”或“時間軸”，但你也可以用另一個詞“宇宙”。這是因為所有關于“活著”和“死去”的時間軸都將從這一點開始發(fā)生戲劇性的變化。

例如，看到這只死貓的實驗人員可能會非常難過，以至于他最終辭掉了工作，再也沒有發(fā)明一項關鍵技術，否則，這項技術將造福人類。

有趣的是，“活的”和“死的”宇宙之間的巨大差異都是由一個微小電子的自旋引起的。

由于電子和其他粒子在我們周圍過著平行的生活，我們的多元宇宙不斷分裂，產生新的時間線或宇宙，每一種可能的相互作用都會產生結果，即平行宇宙！

這就是全部。