这个解释的优点是:薛定谔方程始终成立,波函数从不塌缩,由此它简化了基本理论。
它的问题是:设想过于离奇,付出的代价是这些平行的世界全都是同样真实的。
这就难怪有人说:“在科学史上,多世界解释无疑是目前所提出的最大胆、最野心勃勃的理论。”
他指出,在量子力学中,存在多个平行的世界,在每个世界中,每次量子力学测量的结果各自不同,因此不同的历史发生在不同的平行宇宙中。
多世界解释认为,对测量装置的观察,会使得测量装置被分解为两个。并且在这个测量链上,这种分解会不断地进行下去。
伴随着这种分解,一定有一个完全的宇宙的复制。也就是说,只要有一个量子测量发生,那么,每个宇宙分支,以及这个分支中的分量就会导致一个可能的测量结果。
每个处在特殊宇宙分支中的人都会认为,他的测量结果和所处的宇宙是唯一存在的。
也就是说,一次测量产生了一次新的宇宙。这些各自不同的新宇宙,除非完全相同,否则绝无重合的可能。这一理论的发表,标志着平行宇宙概念的正式提出。
第一层:视界之外,如果空间是无限的,而且物质分布在大尺寸上是足够均匀的,那么即使最不可能发生的事情也必然发生在某处。
特别地,应该存在无限多有人的行星,而且包括不是一个而是无限多和你一样的外表、姓名、记忆的人。
无限多和我们可观测宇宙大小一样的区域确实存在,在那里任何可能的宇宙历史都会实际存在。这就是第一层平行宇宙。
第二层:后暴胀泡沫,即其他后暴胀泡沫,具有不同的有效物理定律、物理常数、时空维度、粒子种类。若觉得第一层平行宇宙太大,简直无法容忍。
那么试着想象一下无穷多个完全不同的宇宙,这些宇宙甚至有不同的维度和物理常数。
这就是现在流行的混沌暴胀理论所预言的,我们称之为第二层平行宇宙。
这些宇宙属于不同的范畴,离开得比无限远还要遥远,也就是说即使你以光速前进无穷长的时间也到不了那里。
原因是,我们的第一层平行宇宙团和邻近的第一层平行宇宙团之间的空间仍在暴胀,空间延展和创造新体积的速度远大于你能穿过它的速度。
不过,你可以到达任意远的第一层平行宇宙,只要你足够耐心,而且宇宙膨胀减速的话。
第三层:量子力学中的多世界解释,即量子波函数的其他分支,没有增加任何实质的新东西
前两层平行宇宙如此遥远,但这一层平行宇宙却可能就在我们身边。
如果物理基本方程一直都是被数学家称为“幺正的”,那么宇宙就会像漫画上那样,不断分叉处平行宇宙:只要一个量子事件可以有随机结果,那么所有结果实际上都会发生,每一个形成一个分支。这就是第三层平行宇宙。
虽然与第一层、第二层平行宇宙相比,第三层平行宇宙备受争议。我们仍会看到,这一层次并没有增加新型的宇宙。
第四层:终极集合,即其他数学结构,具有不同的基本物理方程。
那么就会遇到这样一个令人困窘的问题,也是一位研究者所强调的:为什么是这些特殊的方程,而不是别的。
就让我们来探索数学的民主思想,由此得到其他方程所支配的宇宙也同样真是。
这就是第四层平行宇宙。不过,我们先要消化另外两个想法:数学结构的概念,以及物理世界也是一个数学结构的观点。
怎样证明或证伪一个平行宇宙理论?
平行宇宙这一理论是不是属于形而上学而非物理。
物理和形而上学的区别就在于,理论是否能被实践证明和证伪。
一个理论包含不可观测的实体,本质上并不能说明它不可检验。
例如,一个理论宣称666个平行宇宙,每个都缺少氧,从这个理论可以做出可检验预言,那就是我们在这里应该不能观测到氧,所以这个理论能被观测排除。
一个更严肃的例子是,第一层平行宇宙的框架常常被用来排除现代天文学的理论,虽然很少有人明确地那么说。
例如,关于宇宙微波背景辐射(cmb)观测显示,空间几乎没有弯曲。cmb图上温度高和温度低的点都有一个特征尺度,这一尺度取决于空间曲率,观测到的点都过大,不符合先前流行的“开放宇宙”模型。
但是,平均的点的大小在每个哈勃体积上有些随机的差别,所以做到统计精确是很重要的。
平行宇宙这一理论可以被实践证明或证伪,但这要求理论给出平行宇宙集合的预言,并给出其概率分布。
针对平行宇宙的主要争论在于,它们很浪费并且很离奇,来依次考虑这两点。
首先,平行宇宙理论很容易被奥卡姆剃刀原理所攻击,因为它们假设了其他宇宙存在,而人们却永远观测不到。
为何自然在本体上如此浪费,并沉溺于这些多到无穷无尽的不同世界,但这一点也可以反过来支持平行宇宙。
当人们觉得自然过于浪费时,人们到底是在困惑关于它浪费的哪一点,显然不是“空间”,因为标准的平坦宇宙模型中无限的体积并没有引起这样的反对。
也不是“物质”或“原子”——理由相同,一旦已经浪费了无限的东西,谁在乎再浪费多点呢。所
以,这种令人困惑的“浪费”倒不如说是一种简化,它减少了说明所有这些不可见世界所需的信息量。
不严格地说,当人们把注意力局限在一个集合中的某个特定元素上时,表观信息的内容增加了,却失去了将所有元素考虑进来时整个系统内在的对称性和简单些。
在这个意义上,更高层的平行宇宙具有更低的算法复杂度。
从通常宇宙升到第一层平行宇宙,就不再需要指定初始条件,升到第二层,就不需要指定物理常数,到了包含所有数学结构的第四层平行宇宙,本质上就不存在算法复杂度了。
只有从青蛙视角,从观测者的主观感觉来看,才有那些信息富余和复杂性。
可以证明,平行宇宙论要比只取一个集合元素作为物理存在的单个宇宙理论经济得多。
第二个普遍的抱怨是,平行宇宙太离奇了。
但这个反对多半来自审美上,而非科学上的考虑,然而正如上面提到的,这个意见只有在亚里士多德的世界观中才有意义。
在柏拉图模型中,如果鸟的视角和青蛙视角足够不同,很可能看到的是,观察者会抱怨正确的toe如此离奇,而每个迹象都说明这正是人们所处的情形。
人们所感到的离奇也没有什么好大惊小怪的,因为进化只赋予了人们对日常物理的直觉,能够使人们远古的祖先生存下来。
但由于有了智慧和创造,人们已经比只有一般内部观点的青蛙视角稍微多窥见了一些东西,可以确信的是,人们在超出人类原始认知的任何地方到遭遇了奇异现象:高速代表钟慢效应,小尺度相当于量子粒子能同时存在于好几个地方,大尺度同黑洞,低温可以形象是能向上流的液氦,高温等同于碰撞粒子能改变身份等等。
所以,研究者大体上已经接受了,鸟的视角和青蛙视角是很不相同的。
量子场论的一个现代流行观点是,标准模型也仅仅只是一个有效的理论,是另一个还没发现的理论的低能极限,而后者与舒服的经典概念相去甚远,例如,包含十维的弦。
许多研究者已经对这么多“离奇”,但重复性很好的结果感到麻木了,他们简单地接受了“这个世界就是一个比人们原想的世界更离奇”这样的观点,然后埋头继续计算。
这些定理,萧希盼也是从螭那里知道的。
假设,少年影子他是从未来的某个点穿越的第一个世界,那个所谓的梦境世界。
那么从那个点开始以后的世界,是否已经改变?
那么现在萧希盼面临他的结局,这一步一步的,都有可能和少年影子来到过去有一定的关系。
就如同那蝴蝶扇动翅膀一般,改变了所有的走向。