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量子力學(xué)是一個非常奇特的物理學(xué)領(lǐng)域,始于20世紀(jì)初。當(dāng)時的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn),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,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(rèn)識到,一個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)描述了一個與平時觀察到的完全不一樣的領(lǐng)域。在量子層面,物質(zhì)同時以粒子和波的形式存在,這就是波粒二象性。粒子的位置和動量不能同時被精確地測量,這就是海森堡測不準(zhǔn)原理。無論粒子之間的距離有多遠(yuǎn),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)說過,任何不被量子理論所震驚的人都沒有理解它。 量子世界 在一個多世紀(jì)的發(fā)展過程中,量子力學(xué)的預(yù)言從未被實驗反駁過。諸如愛因斯坦和費曼這樣的大物理學(xué)家都研究過量子力學(xué),盡管人們對這個理論存在很多分歧,但這個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)并非擅長于精確預(yù)測,而是擅長于描述給定粒子在某一特定時間內(nèi)的位置或動量的概率。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(yù)測的。換言之,宇宙中似乎有一定程度的隨機(jī)性。愛因斯坦是特別反對這個說法的,他認(rèn)為“上帝并不會擲骰子”,不存在隨機(jī)性。盡管愛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(biāo)。 多世界詮釋 到了1957年,當(dāng)時還是一名學(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(MWI)。這個理論認(rèn)為,也許一個粒子的結(jié)果無法預(yù)測的原因不是隨機(jī)的,而是因為每一種可能的結(jié)果都發(fā)生了,每一種可能的結(jié)果都從原先的宇宙中分出另一個宇宙。因此看似“隨機(jī)”的結(jié)果實際上只是代表了一個可能的結(jié)果,當(dāng)前的宇宙碰巧是基于這個結(jié)果。信息無法在平行宇宙之間傳遞,這些宇宙會朝著各自的方向繼續(xù)發(fā)展,并且每一個宇宙都有無限的分支。這個詮釋打破了此前量子物理學(xué)家的認(rèn)識,并且成為很多科幻作品的熱門話題。 在更大的尺度下,多世界意味著所有事情至少在一個宇宙中正在發(fā)生或即將發(fā)生?;谶@一點,宇宙學(xué)家馬克斯·泰格馬克提出了一項思想實驗來證明多世界詮釋的正確性。假如有人把槍對準(zhǔn)自己的腦袋,然后扣動扳機(jī),如果想嘗試這個實驗,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(yīng),那么這個人并不會死亡,他在某個奇跡般的分支宇宙中存活下來。而對于其他絕大多數(shù)的世界,這個人必死無疑。 量子永生 顯然,這樣荒謬的實驗是不被推薦的,但如果“多世界”是存在的,這就意味著總有一個宇宙中自殺者不會死去。更進(jìn)一步來說,如果有人降生在這個世界上,他就不會死去,因為總有一個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(dāng)然,在某個宇宙中,任何人都永生的可能性極低。盡管整個理論看似不可思議,但量子永生并不違背目前已知的物理定律。 |
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