量子力學(xué)是一個(gè)非常奇特的物理學(xué)領(lǐng)域,始于20世紀初。當時(shí)的物理學(xué)家發(fā)現,電磁學(xué)和牛頓力學(xué)理論可以非常優(yōu)雅地描述了普通物體的運動(dòng),但在極小的原子和亞原子尺度下完全失效。很快,物理學(xué)家就清楚地認識到,一個(gè)用于描述亞原子相互作用的單獨理論是有必要的,因此量子力學(xué)誕生了。
量子力學(xué)描述了一個(gè)與平時(shí)觀(guān)察到的完全不一樣的領(lǐng)域。在量子層面,物質(zhì)同時(shí)以粒子和波的形式存在,這就是波粒二象性。粒子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)被精確地測量,這就是海森堡測不準原理。無(wú)論粒子之間的距離有多遠,它們的狀態(tài)可以相互糾纏,這就是量子糾纏。量子力學(xué)的創(chuàng )始人之一玻爾曾經(jīng)說(shuō)過(guò),任何不被量子理論所震驚的人都沒(méi)有理解它。
量子世界
在一個(gè)多世紀的發(fā)展過(guò)程中,量子力學(xué)的預言從未被實(shí)驗反駁過(guò)。諸如愛(ài)因斯坦和費曼這樣的大物理學(xué)家都研究過(guò)量子力學(xué),盡管人們對這個(gè)理論存在很多分歧,但這個(gè)理論的有效性是毋庸置疑的。甚至有人為,量子力學(xué)可以為我們提供一種永生的方式。
量子力學(xué)并非擅長(cháng)于精確預測,而是擅長(cháng)于描述給定粒子在某一特定時(shí)間內的位置或動(dòng)量的概率。這種不精確并不是因為量子理論不完整,而是因為粒子的性質(zhì)在本質(zhì)上是不可精確預測的。換言之,宇宙中似乎有一定程度的隨機性。愛(ài)因斯坦是特別反對這個(gè)說(shuō)法的,他認為“上帝并不會(huì )擲骰子”,不存在隨機性。盡管愛(ài)因斯坦一直在努力支持自己的主張,但他始終未能做到這一目標。
多世界詮釋
到了1957年,當時(shí)還是一名學(xué)生的物理學(xué)家休·埃弗萊特提出了一種新的量子理論詮釋——多世界詮釋?zhuān)∕WI)。這個(gè)理論認為,也許一個(gè)粒子的結果無(wú)法預測的原因不是隨機的,而是因為每一種可能的結果都發(fā)生了,每一種可能的結果都從原先的宇宙中分出另一個(gè)宇宙。因此看似“隨機”的結果實(shí)際上只是代表了一個(gè)可能的結果,當前的宇宙碰巧是基于這個(gè)結果。信息無(wú)法在平行宇宙之間傳遞,這些宇宙會(huì )朝著(zhù)各自的方向繼續發(fā)展,并且每一個(gè)宇宙都有無(wú)限的分支。這個(gè)詮釋打破了此前量子物理學(xué)家的認識,并且成為很多科幻作品的熱門(mén)話(huà)題。
在更大的尺度下,多世界意味著(zhù)所有事情至少在一個(gè)宇宙中正在發(fā)生或即將發(fā)生?;谶@一點(diǎn),宇宙學(xué)家馬克斯·泰格馬克提出了一項思想實(shí)驗來(lái)證明多世界詮釋的正確性。假如有人把槍對準自己的腦袋,然后扣動(dòng)扳機,如果想嘗試這個(gè)實(shí)驗,存活的幾率幾乎為零。然而,還有一種可能是,組成子彈的粒子發(fā)生了量子隧穿效應,那么這個(gè)人并不會(huì )死亡,他在某個(gè)奇跡般的分支宇宙中存活下來(lái)。而對于其他絕大多數的世界,這個(gè)人必死無(wú)疑。
量子永生
顯然,這樣荒謬的實(shí)驗是不被推薦的,但如果“多世界”是存在的,這就意味著(zhù)總有一個(gè)宇宙中自殺者不會(huì )死去。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō),如果有人降生在這個(gè)世界上,他就不會(huì )死去,因為總有一個(gè)宇宙能夠使他避免死亡,不管是意外的死亡還是自然的死亡,這就是關(guān)于量子永生的論證。當然,在某個(gè)宇宙中,任何人都永生的可能性極低。盡管整個(gè)理論看似不可思議,但量子永生并不違背目前已知的物理定律。
聯(lián)系客服