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多世界诠释

2015-2-16 11:26|查看:2517|评论:0|字体: 繁体

薛定谔猫,开盒的一刻世界分裂

薛定谔猫,开盒的一刻世界分裂。在这种解释中,每一个事件是一个分支点。

多世界诠释(英语:the many-worlds interpretation,缩写:MWI)是一种假定存在无数个平行世界,并以此来解释微观世界各种现象的量子论诠释,其优点是不必考虑波函数坍缩。该理论也被称为MWI、相对状态提法、艾弗雷特诠释、普遍的波函数、多宇宙诠释,或者多世界理论。

1957年,最初的相对状态提法由休·艾弗雷特发表。后来在1960年代和1970年代,这一提法普及,并由布莱斯·德维特改名为多世界理论。退相干方法在解释量子理论方面得到了进一步的探索和发展,因而相当受欢迎。多世界诠释是物理学和哲学众多平行宇宙假说之一。连同其他退相干诠释,例如哥本哈根诠释,和确定性诠释,例如德布罗意-玻姆理论,多世界诠释在目前被认为是主流的诠释。

对共存状态崩溃的解释

当观测一个处于共存状态的量子时,会引起这种共存状态的崩溃,从而使量子只显现粒子的性质。多世界诠释认为,观测时分离出无数个平行宇宙,每个宇宙都有一个确定的状态,而我们只是在其中的一个特定宇宙。

1957年美国普林斯顿大学休·艾弗雷特三世最早提出多世界理论,他假设所有孤立系统的演化都遵循薛定谔方程,波函数不会崩坍,而量子的测量却只能得到一种结果,也就是说,量子处于叠加态。艾弗雷特认为测量仪器与被测系统的状态之间有某种关联,称之为相对态(relative state)。艾弗雷特语出惊人地表示,测量带来的不是坍缩,而是分裂(Splitting)的宇宙。宇宙诞生以来,已经进行过无数次这样的分裂。他说宇宙像一个阿米巴变形虫,当电子通过双缝后,这个虫子自我裂变,繁殖成为两个几乎一模一样的变形虫。唯一的不同是,一只虫子只记得电子从左而过,另一只虫子只记得电子从右而过。这样一来,薛定谔的猫再也不必为死活问题困扰,宇宙分裂成了两个,一个有活猫,一个有死猫。他的导师惠勒意识到“分裂”(Splitting)这个用词的不妥,易产生误导,他在论文的空白里写道:“分裂?最好换个词。”

对于多世界诠释,物理学界的反应异常冷淡,1959年艾弗雷特飞去哥本哈根见到玻尔,尼尔斯·玻尔没有作任何评论。

爱因斯坦曾说:“我不能相信,仅仅是因为看了它一眼,一只老鼠就使得宇宙发生剧烈的改变。”德克萨斯大学的布莱斯·德威特(Bryce S. DeWitt)表示:“我仍然清晰地记得,当我第一次遇到多世界概念时所受到的震动。100个略有缺陷的自我复制,都在不停地分裂成进一步的复制,而最后面目全非。这个想法是很难符合常识的。

艾弗雷特心灰意冷,退出理论物理界,在美国五角大厦武器系统评估组的防御分析协会,主要研究核武与计算机。直至1960及1970年代,布莱斯·德维特重新提出多世界诠释,它成为物理界热门的话题之一。

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