科学家谈“多世界”的存在(图)


【明慧网2002年9月20日】当我们仰望星空的时候可会想到,在这大穹之中实际上有无限多个世界同时存在,相互平行地演变着,我们每一个人都同时生活在这无限多个世界中,做着不同的事情,而所有的物体在每一个的世界中也都有其特定的存在和演化形式。这听起来就像是科幻小说,然而这正是量子力学的多世界理论(Many Worlds Theory)的中心内容。这个理论是由普林斯顿大学的物理学博士艾佛雷特(Hugh Everett )在1957年首先提出来的,而后被美国最著名的宇宙物理学家,相对论专家,二战时期研制原子弹的曼哈顿计划和氢弹计划的主持人之一的约翰.惠勒( John Wheeler )教授所进一步发展。在其后的五十年当中,这一理论吸引了一代又一代的物理学家致力其中,英国牛津大学著名的的戴维·德伊池(David Deutsch )教授正是其中的代表人物。

(多世界理论认为,牛津大学的学生,包括我们其他人,都在无数个世界者存在着“副本”, Discover (《发现》) 供图 )(在不同的世界中,我们可能做着不同的事情,在一个世界中我们穿过了这道门,在另一个世界中,我们的一个“副本”留在了门的这一边。Discover(《发现》)供图)

德伊池教授被誉为世界理论物理学界领袖之一。2001年9月,美国著名的《发现》杂志(Discover ) 刊登了对他的专访文章。在文章中,德伊池教授为记者简要的介绍了多世界存在的概念。

自二十世纪初,量子物理学家们发现,诸如电子,质子等所有的微观粒子,都有一个奇怪的性质:在同一个时刻,它可以既在这里又在那里,也就是说一个微观粒子同时存在于在空间中的许多位置上,就像它们有分身术一样,但是当我们真正去观测它时,又却只能在一个位置上找到它。这和我们日常生活中的经验是大相径庭的,也使所有的物理学家都大惑不解。

人们提出了很多理论来解释这一现象,但是严格来说在数学上都站不住脚。直到二十世纪五十年代,多世界理论的提出才解决了这一问题。多世界理论认为,实际上有无限多个世界,空间中有多少个位置,就有多少个世界。在这些世界的每一个中,微观粒子都有一个确定的位置,所以看起来就像是粒子在空间每一个位置上都存在一样。我们每做一次测量,就是从这无限多个世界中选择出一个世界,粒子在那个世界中的位置就是我们真正测量到的位置。

德伊池教授认为,量子力学的这一理论不仅适用于微观世界,而且适用于宏观世界的每一个层面。因为所有的宏观物体,包括我们自己都是由这些微观粒子构成的,既然在微观领域,有无数的实验证实了量子力学的可靠性,那么在宏观领域,它也同样应该适用。教授说,我们每一个人也都同时存在于不同的空间中,即使我们自己意识不到这一点。实际上不仅是每一个人,而且这个地球,甚至整个宇宙都有无数的“分身”,他们同时存在于无数宏大的世界中,在每一个世界中都有其特定的演变形式。所以单一世界的概念实际上是错误的。

在通常情况下,我们是感觉不到多个世界存在的,我们也几乎无法知道在另外的时空中,我们另外的自己在做什么。但是如果精心控制实验条件,我们可以在诸如“双缝衍射”等实验中,瞥见多个世界存在的蛛丝马迹。德伊池,这位理论物理学界的大师级人物,认为这一理论是对量子力学中奇怪现象的唯一解释。因为它基于严密的数学方程,和大量试验结果。

在文章的最后,德伊池教授批评了某些物理学家之所以不能接受多世界理论,是因为他们不敢改变传统的观念去思维,只是出于实用主义的考虑而应用量子力学,而不去真正思考他们每天都在用的方程式后面真正的意义是什么。德伊池说,这就像当年人们不相信地球是围绕着太阳转一样,如果拒绝用多世界的眼光看事物,人们就永远不会对宇宙有更新和更深刻的认识。

参考资料:
DISCOVER Vol. 22 No. 9 (September 2001)