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第一节
薛定谔的猫:平行宇宙中的我们

让我们来想象一个场景。你坐在一张桌子前,桌子上的硬币在飞速地旋转。突然,一只手啪的一声拍在硬币上,盖住了这枚硬币,然后这只手的主人对你说:“来,请猜一下硬币的正反面。”如果猜对,你可以获得100万元人民币;猜错,你则一无所获。

我们假设你非常需要这笔钱,比如它可能是用来治病救命的钱,猜对或者猜错都将对你接下去的人生产生巨大影响。是的,就在硬币上的手即将离开桌面但还没离开的这一瞬间,你的人生将发生分岔,裂变成两个不同的方向。

从“薛定谔的猫”到“平行宇宙学说”

早在1935年,奥地利物理学家薛定谔就提出过关于一只猫生死叠加态的著名思想实验。

就像我们在前言里提到的,这只猫和一瓶毒药被共同放置在一个密闭的箱子里。毒药瓶的上方有一把锤子,而锤子则由电子装置控制,电子装置的开关取决于一个放射性原子是否发生衰变。若衰变发生了,电子装置被触发,锤子落下砸中毒药瓶,释放出剧毒的氰化物,猫将被毒杀;若衰变未发生,密闭箱子中的毒药瓶则安然无恙,猫也将继续存活。但放射性原子的衰变是随机的,也就是说,如果我们不打开这个密闭的箱子,就无从知晓猫的生死。

而根据经典量子力学理论,由于放射性原子处于衰变或未衰变这两种状态的叠加,因此,如果没有打开密闭的箱子观察实验中的猫,我们永远无法知悉其生死,它也同样处于死亡与存活的叠加态。所以,所谓薛定谔的猫,描述的正是这只猫既死又活的状态。只有打开箱子的一刹那,叠加态才会突然结束,生与死才会坍缩成其中的一种。

看到这里,你可能一脸蒙。什么是叠加态?什么是坍缩?一只猫要么是存活的,要么是死亡的,怎么可能既死又生呢?

这其实和我们学习过的电子双缝实验有关。在该实验进行时,电子通过狭缝会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹,因为电子具有波动性,所以就像水波一样,电子与电子之间会发生互相干涉。不过,一旦我们设法观察单个电子具体走的哪条狭缝,干涉条纹就会消失,电子从原本的两条狭缝变成只走其中一条狭缝,因此就无法发生干涉了。

所以,在没有观察的情况下,电子没有确定的位置,因而电子便是在各种位置的叠加态。而当观察发生时,叠加态就会发生坍缩,即看到的就是多种可能性中唯一的结果状态。

以上内容属于经典量子力学中的哥本哈根学派的观点,但薛定谔认为这种理论是不完备的,因此提出“薛定谔的猫”思想实验来反驳这种观点。因为“既死又活的猫”在宏观世界中是难以理解的。1957年,美国普林斯顿大学物理学者休·艾弗雷特三世提出了多世界诠释,这种理论的优点是不必考虑波函数的坍缩,因而为“薛定谔的猫”中的悖论提供了一种可能的解释。

艾弗雷特三世认为,在“薛定谔的猫”思想实验中的箱子被打开前,一生一死两只猫都是存在的,只不过它们处于不同的两个宇宙。其中的一个宇宙是“原子衰变了,猫死了”,而另一个宇宙是“原子未衰变,猫也没有死”。这两个宇宙平行存在,会完全互相独立地演变下去。

如果你第一次听到这种说法,会觉得有些匪夷所思。但艾弗雷特三世的一个提醒让人振聋发聩,他说:“你能感觉到自己以每秒30千米的速度绕着太阳旋转吗?显然,我们不能。”

有意思的是,艾弗雷特三世的平行宇宙学说并非首创,早在公元前5世纪,古希腊哲学家德谟克利特就提出过“无数世界”的概念;公元前4世纪古希腊哲学家伊壁鸠鲁也认为存在“无限多个世界”;微积分的发明者之一,17世纪德国数学家莱布尼茨同样提出过“可能世界”的概念,他设想,在我们这个可以被观测的宇宙范围之外,存在着无穷多个世界。

三层平行宇宙

平行宇宙学说自提出到发展至今天,已经有了一定的理论体系。根据美国麻省理工学院物理系终身教授,被誉为“最接近理查德·费曼的科学家”迈克斯·泰格马克教授的研究表明,除了最前沿的“数学宇宙假说”,传统上广为流传的主要有三层平行宇宙。

第一层平行宇宙与我们目前所处的宇宙极其类似。在所有第一层平行宇宙中的居民眼中,苹果从树上掉下来会砸到地板上,山川河流符合一般自然规律,我们共享相同的万有引力、能量守恒等物理定律。但不同平行宇宙中的历史可能不一样,在其他多个平行宇宙中,三国可能没有鼎立过,岳飞可能没有被金牌召回,雍正可能也没当上皇帝,等等。

你可能会很好奇,如果以上这些都不存在,那是否会有你这个人呢?根据泰格马克的理论,你必定是存在的,因为平行宇宙的个数为无穷大,所以在那么多的第一层平行宇宙中,必然会有无数个你,也总有一个与你一模一样的人,和你的人生经历完全相同,现在也正在打开这本书,和你阅读着一模一样的内容。

第二层平行宇宙则与我们的宇宙有极大的不同。最大的不同是,我们习以为常的物理定律发生了变化。如何来理解呢?想象我们人类是大海深处一辈子都没有跃出过水面的鱼,我们在水中受到的浮力,游泳时遇到的海水摩擦力,这些都是我们认知中的“物理定律”。由于常年生活在液态海水中,我们从未见过海水的气态和固态,不知道天空中还有一种叫作鸟类的动物可以自由地翱翔、捕食,更不可能知晓还有一种叫作人类的物种发明各种装置上天入地。

同样,我们人类由于身处第一层平行宇宙,也无法理解第二层平行宇宙中物理定律变化后会是怎样的,因为如同深水鱼类未曾有过见识,人类的局限性限制了我们的想象力。

第三层平行宇宙被称为“量子平行宇宙”,存在于一个叫作“希尔伯特”的抽象空间中。简单的解释就是,希尔伯特空间拥有无限个空间,其中既包括薛定谔的猫被毒死的空间,也包括它还活着的空间,这些不同平行宇宙的形成皆是由于每个量子事件都是一个分支点,由此分裂出不同的平行宇宙。在泰格马克看来,这种分裂从宇宙大爆炸时就早已开始了。随着无数个变量分裂成无穷多个不同的量子平行宇宙,我们作为个人,人生的所有可能性也都在量子平行宇宙中变成了不同版本的现实。所以,第三层平行宇宙,也是我们本书重点探讨的内容。

现在的你,来自过去的选择

现在,我们先假设量子平行宇宙的学说成立,那么现在的你,必然也是无数量子平行宇宙中某一个的版本。而这个平行时空的你之所以是现在的模样,主要归因于过去无数个选择(变量)的叠加。

在你的人生中,有重大选择的时刻吗?比如你在中高考填写志愿的时候,又或者在毕业后投简历去公司面试的时候,甚至你在选择另一半的时候,这些重大的选择都会把你引入到不同的平行宇宙中去,让你产生不同的人生分支。一言以蔽之:现在的你,是你过去所有选择的总和。

当然,影响你人生的不仅仅是这些关键节点的大事,很可能还有那些并不起眼的小事。

我清晰地记得,在我的学生时代,初中毕业时的那个暑假,我与家人去庐山游玩,当我们将要抵达山顶时,悬崖处的美景吸引了我的注意。那时,我的脑海里突然冒出一个疯狂的念头——另辟蹊径,不走寻常路,爬到这处险地去拍一张照。

拿定了主意后,我立刻开始行动起来。我模仿攀岩运动员,开始往悬崖处攀爬。可是,爬了没几下,我的右腿突然抽筋,身体不由自主地往下滑。几秒钟后,我整个人滑进一条小溪中,而半米开外的悬崖则正是这条小溪的尽头。少年的我故作镇定,可右腿的肌肉却很诚实,不听使唤般地发起抖来。被家人营救上来后,那天晚上,我感到一阵后怕。现在回忆起来,幸好运气好,这个平行宇宙中的我存活了下来,在这里为你写这本书。而另一个平行宇宙中的我,可能已经跌入悬崖,成了当年次日的一条“景区坠亡”新闻中的遇难者。

旅行中的这个小插曲对我的性格影响很大,从此以后,我从一个鲁莽行事的小伙子变成了一个异常谨慎的人,每次在做决定时都会考虑风险与收益。比如,去悬崖边上拍一张美景照显然就是一件“收益有限,风险无限”的事。

你看,现在的我,来自我过去的经历选择;而现在的你,也来自你的过往经历选择。那么未来的你呢?是的,未来的你,来自当下的选择,平行世界无时无刻不因选择而分裂。过去的经历选择既成定局,已无法改变,但在未来,你是否想成为更佳版本的你呢?是的,关键依旧在选择。而具体要怎么选?关键在于三个重要的变量,即胜率、赔率和下注比例。 SBfEtmM1vhgyP3u74vhBYJWVRo5dNJz8ra+6q6UOIb6Hu0hS38hLWRUFzt6lIJv5

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