20世紀初創(chuàng )立的量子物理學(xué)彌補了科學(xué)在微觀(guān)系統上的缺失,至此,在宏觀(guān)方面有經(jīng)典物理學(xué)、相對論,微觀(guān)層面有量子物理學(xué)。而平行時(shí)空這個(gè)概念便出自于量子物理學(xué)。
我們知道,萬(wàn)物都是由微觀(guān)粒子構成的,如質(zhì)子、中子、電子等。這些微觀(guān)粒子是如何運動(dòng)的,它們有哪些特質(zhì),科學(xué)家只能通過(guò)對撞機加速它們,使它們相撞,看看它們是否還有結構,了解它們的某些物理特征。

微觀(guān)世界是非常不確定的,或者說(shuō)它是模糊的。疊加態(tài)、測量、薛定諤的貓,這些名詞經(jīng)常出現,這里不說(shuō)貓,只說(shuō)一個(gè)簡(jiǎn)單的粒子,比如電子,電子存在于原子之中,我們時(shí)常把原子核比作是恒星,電子比作是行星,電子圍繞著(zhù)特定的軌道繞著(zhù)原子核轉,按照量子物理學(xué)的看法,電子并沒(méi)有軌道,也沒(méi)有繞著(zhù)原子核轉,電子可以同時(shí)處于不同的位置之上,這聽(tīng)起來(lái)非常的不可思議,同時(shí)處于不同位置,這就是量子物理學(xué)中的疊加態(tài)。
微觀(guān)粒子具有這種特質(zhì),為什么由它組成的物體就失去了這種特質(zhì)了呢?其實(shí),并沒(méi)有失去,只是由于被觀(guān)察,疊加態(tài)坍縮為一種確定的狀態(tài)。這就是量子物理學(xué)中經(jīng)常被提及的觀(guān)察。就好比薛定諤的那只貓,沒(méi)有觀(guān)察以前,貓既是死的又是活的,一旦打開(kāi)蓋子觀(guān)察,貓不是死的就是活的。所以,疊加態(tài)存在于不可以被觀(guān)察的微觀(guān)層面,在宏觀(guān)層面就沒(méi)有疊加態(tài)。

1957年,物理學(xué)家休·埃弗雷特提出了多世界的概念,后來(lái)科幻中平行時(shí)空、平行世界都只是多世界概念的衍生品。多世界是指什么呢,還拿那個(gè)貓說(shuō),其實(shí)觀(guān)測者在打開(kāi)蓋子的那一剎那間,宇宙就分裂了,分裂為兩種可能,A宇宙中貓是活的,B宇宙中貓是死的,A宇宙中的觀(guān)測者打開(kāi)蓋子一看,告訴同事,看貓是活的,B宇宙中的觀(guān)測者告訴同事,看,貓是死的。而觀(guān)測者也沿著(zhù)不同的可能線(xiàn)繼續發(fā)展下去了,雖然都是分裂之前的那個(gè)觀(guān)測者。
如果宇宙就這么容易出現分裂,那么分裂出去的宇宙已經(jīng)非常多了,因為物理學(xué)家們已經(jīng)做了無(wú)數這種觀(guān)測實(shí)驗了,那么為什么我們就沒(méi)能僥幸地目睹一次另一個(gè)宇宙中的自己呢?

有問(wèn)題,必然有解釋。這就牽出來(lái)量子物理學(xué)中退相干的概念了。還拿那個(gè)貓來(lái)說(shuō),在未打開(kāi)蓋子以前,貓的生與死是一個(gè)互相干涉的疊加態(tài),這個(gè)疊加態(tài)處于一個(gè)獨立的空間中,外界沒(méi)有對它造成干擾,當觀(guān)測者打開(kāi)蓋子,這個(gè)疊加態(tài)就會(huì )與外部環(huán)境發(fā)生作用,兩個(gè)狀態(tài)間的干涉也會(huì )蕩然無(wú)存,干涉消失的速度非常之快,不會(huì )留下絲毫痕跡,觀(guān)測者只會(huì )看到一種結果。
退相干也是解釋宏觀(guān)層面為什么沒(méi)有出現測不準的原因,一旦被觀(guān)察,就會(huì )發(fā)生退相干,很簡(jiǎn)單的原理,因為你觀(guān)察到了它,也就意味著(zhù)它受到了來(lái)自于你觀(guān)察的干擾,就會(huì )發(fā)生退相干。
關(guān)于多世界的看法,自從1957年被一位物理學(xué)家提出來(lái)以后在學(xué)界就廣受爭議,不過(guò)倒也成為了科幻中較為火熱的題材。目前,并不能確定多世界是否存在,因為從來(lái)也沒(méi)有接觸過(guò),而且,退相干這個(gè)理論還需要有更多的完善,所以只能說(shuō),多世界可能存在,平行世界可能存在。
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