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我的结论是，量子力学需要进行保密：某个物体的位置只有在不为世界所知晓的情况下，才能同时处于两个位置的叠加态。如果秘密被泄露了，所有量子叠加态效应就会瞬间坍缩，变得不可观测，从我们实际观察到的角度看，也就是说物体瞬间变成了“这里”和“那里”二选一的状态，只不过你不知道是哪一个。
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那如何才算泄露秘密呢？如果一个实验室技术人员测定了它的位置，把它记录在纸上，这很明显是一种信息泄露。但是，还有很多情况都可以被看成是秘密泄露，哪怕只是一个光子撞到了这个物体上，关于位置的信息也被泄露了——物体的位置信息就被编码进了光子接下来的位置信息中。根据所撞物体所在的位置不同，1纳秒后，这颗光子将处在两个十分不同的位置（见图7-5）。所以，只要你能测定光子的位置，你就能计算出镜子的位置。
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在上一章的开头部分，我曾陷入深深的疑惑，不明白波函数坍缩是否一定需要人类观察者作为条件，还是说机器人也可以。现在，我已确信，此事与意识毫不相关，因为一颗小小的粒子也能做到这件事——单个光子撞到一个物体上，对该物体的影响，等同于它被一个人观察到。我意识到，量子力学里所说的观测并不是指人类有意识的观测，而仅仅是指信息的交换。最后，我终于理解了为什么我们永远看不到宏观物体同时处在两个位置，即使它们实际上确实同时位于两个位置：这并不是因为它们个头很大，而是因为它们很难被分离成孤立的系统！
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一般情况下，一个保龄球每秒会受到1020和1027个空气分子的撞击。很显然，从定义上说，我们不可能看见一个不被光子撞击的物体，因为物体能被我们看见正是因为撞击在它表面的光子（也就是光）进入了我们的眼睛。所以，即使一个保龄球同时处在两个地方，它的量子叠加态也会早在我意识到它之前就消失在视线中。相比之下，如果你用一台绝好的真空泵不断向外泵出尽可能多的空气分子，那么，一般来说，一颗电子在大约1秒的时间内不会撞到任何东西。这个时间对证明诡异的量子叠加态行为来说，已经远远足够了。比如，一颗电子在原子内绕一圈只用花费10-15秒，所以，在如此“漫长”的1秒钟时间内，它同时出现在原子各个方位的能力几乎不会受到什么影响。
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此外，如果一个空气分子撞到一个保龄球，并把保龄球的位置信息编码入自己的位置信息（见图7-5），由于这个分子很快就会和其他空气分子相撞，那么，保龄球的位置信息就会迅速传递给其他分子。
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这很像维基解密在网上公布了一些绝密的信息，这个信息会被人拷贝，接着，拷贝的版本也会被拷贝……很快，情况就变得不可控制，根本不可能再把这个信息从公众视线中完全剔除，再次变成保密状态。对保龄球来说，如果你不能再把它的信息变成秘密，它就不可能继续维持量子叠加态。现在，我终于明白了我们为什么看不到第三层平行宇宙了！
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图7-5 如果你在一间黑暗的房间里拍摄一张闪光照片，照相机所捕捉到的光子中编码了房间里的各种信息。这张图展示了单个光子如何能“测量”物体——当一个光子撞到一面镜子后，光子就将镜子的位置信息编码到自己的位置信息内。如果镜子处于A处和B处的量子叠加态，那么，发现它位置的究竟是一个人还是一个光子，完全不重要，因为这两种情况都会毁掉它的量子叠加态。
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那天晚上，我简直超常发挥，干什么都很顺利。我还进行了定量计算，得到了更多细节。比如，大多数物体同时所处的位置其实并不止两个，而是许多个，我把这个也算出来了，正如图7-6里画的那样。我发现，基本上只要一个光子就能把量子叠加态几乎完全摧毁，但能留下一点点残余物——一个小小的、只有光子波长那么宽的叠加态。一个波长为0.000 5毫米的光子就像一个观察者，但本质上说，这个光子观察者对物体位置的测量只能精确到0.000 5毫米。上一章我们已经讲过，所有粒子都具有波动的性质，因此都拥有波长，而我的发现表明，任意一个粒子撞到某个物体上面，大于粒子波长的量子叠加态都将会摧毁殆尽。
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图7-6 关于倒下的扑克牌，你所知道的信息可以表示为一个所谓的密度矩阵。密度矩阵可以表示为一个起伏不平的曲面，就像图中所示的鼓出的四座山峰。对角线（已用黑线描出）上两座“山峰”的高度代表扑克牌位于不同位置的概率。而另外两座山峰，不严格地讲，表示了量子怪诞性的程度，也就是它同时位于不同位置的性质。左边的密度矩阵中，有两座山峰被标记了“量子干涉”，代表扑克牌同时位于两个不同的地方，处于量子叠加态。当一颗光子撞到扑克牌后，发生退相干，将两座山峰抹平，得到了右边的密度矩阵，代表着扑克牌位于一个确定的位置，也就是两个地方二选一，你只是还不知道究竟是哪一个。这些山峰的宽度相当于与正面朝上和正面朝下相关的残余量子不确定性。
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时光荏苒，我早就知道了自己热爱物理学，并想为这个领域鞠躬尽瘁，但我以前并不知道自己是否真的具备研究物理的能力、是否真能为之添砖加瓦，还是只能学习前人的成就、在领域边缘的观众席上为他人鼓掌。那天夜晚，当我终于平复思绪，躺到床上时，我人生中第一次满怀信心地对自己说：“是的，我能！”会不会有人把我当晚的发现命名为“泰格马克效应”？我知道，不管结果如何，我永远不会忘记那个兴奋的夜晚。想到自己所获得的种种机会以及那些曾启发我灵感、引领我踏上伟大科学征程的师长，我感到自己真的很幸运。这一切太完美了，完美得简直不像真的。事实证明，确实如此……
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两个星期后，我对那晚的发现进行了扩展计算，写出了一份论文草稿，初步命名为《散射引起的表观波函数坍缩》（Apparent Wave Function Collapse Caused by Scattering）。“散射”（scattering）是一个科技术语，用来表示粒子在物体表面撞来撞去的行为。这是我第一次为了公开发表而撰写学术论文，感觉很像小时候的圣诞前夜。我是个左撇子，写一手惨不忍睹的字（上学时，几乎每份作业后老师都会留下“请书写工整一点！”的评语），一想到论文发表后，我乱七八糟的手写体会变成工整的印刷体，我心里就十分兴奋。
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与此同时，我陷入了一种有趣的妄想症，总害怕自己的发现已经被别人公开发表过，只是不知为何被我忽略掉了。然后我又安慰自己，如果这么基本的东西早已被人发现，它一定会出现在教科书上，我的研究生量子力学课堂上也肯定会讲到这一点。在查找资料的过程中，每当我翻开一本可疑的参考书时，手都止不住地颤抖，生怕里面已经提到了我的新发现。到目前为止，一切还算好……
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抱着论文一定会发表的期待，我甚至改了自己的名字，把姓氏改得更加特别，从我的父姓“夏皮罗”（Shapiro）改成了我的母姓“泰格马克”（Tegmark），免得和别人重名。在瑞典时，我很喜欢我原来的姓——夏皮罗，因为它非常特别，我们几乎是全瑞典唯一姓夏皮罗的家庭。但到了美国，我简直被吓坏了：“夏皮罗”这个姓在国际学术界里几乎和“安德森”（Andersson）在瑞典一样普遍。让我下定决心改姓的最后一根稻草是，当我在数据库里搜索“夏皮罗先生”写的物理学论文时，我得到了几千条相符的结果。单单在我们伯克利物理系，就有3个夏皮罗，其中有一个叫玛乔丽·夏皮罗（Marjorie Shapiro）的，甚至还教过我粒子物理学！相比之下，我搜寻良久之后发现，我母亲和她的亲戚却是地球上唯一姓“泰格马克”的人，所以我义无反顾把姓改成了“泰格马克”。
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对于改姓这件事，我很怕我父亲会误解，将其视为对他的冒犯，但是，当我小心翼翼向他提起这件事时，他却向我保证他毫不在意，并引用了莎士比亚的一句名言来表明他的态度：“名字有什么关系呢？”（What’s in a name？）
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被人抢先，苦中作乐
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一个月后，我从瑞典过完圣诞节回学校，正准备上传我的论文，但忽然一切都崩塌了。我的时间全都白费了。我的心血和热情全都白费了。我的快乐和兴奋瞬间消逝了。我的所有希望也全部化为乌有。砰！就像一颗炸弹一样，只花了几分钟的时间，一切都化为泡影。是谁点燃了火柴？安迪·埃尔比。他告诉我，一位名叫沃依切赫·楚雷克（Wojciech Zurek）的波兰物理学家早就发现这一点了。忘记什么“泰格马克效应”吧！它早就有名字了，叫作“退相干”（decoherence）。实际上，我很快又发现，德国物理学家迪特尔·泽（Dieter Zeh）早在1970年就已经发现这个效应了。
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一开始，我并没有什么明显的感觉，就像我平时听到坏消息时的反应一样。我还用开玩笑的口吻向我的好友韦恩、贾斯汀和泰德聊起了这件事。当我回到家时，我根本没注意到自己已濒临崩溃的边缘，反而因为一件愚蠢而琐碎的小事和女朋友大吵一架——只因为她做了一顿只够自己吃的饭，却从冰箱里拿出一份冷冰冰的饭给我吃。一瞬间，我感到悲伤如潮水一样袭来，只想大哭一场，却连哭的力气也没有了。
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慢慢地，我对自己被抢先这件事逐渐想开了。首先，我选择科学为毕生事业，正是因为我喜欢发现的快乐，不管我所发现的东西是否已经被别人发现过了，那份快乐都一样深刻，因为在你发现的一瞬间，并不知道有没有人发现过。其次，由于我相信宇宙中还存在更高级的文明，可能在我们的宇宙中、也可能在平行宇宙中，那么，我们在地球上新发现的所有事情，他们肯定早就知道了，所以本质上都是一种重复发现，但这并不会让发现的乐趣减少半分。最后，当你独自发现一件事情时，你的理解会更加深刻，也会怀有更多的尊敬和珍惜。在我的学习生涯中，我逐渐意识到，大部分科学突破都是由一次又一次的重复发现累积起来的——当正确的问题浮现出来，随着解决它们的工具变得唾手可得，自然会有许多人独立找到同样的答案。我记得尤金·康明斯在量子力学课堂上说过一句不动声色的妙语。他说：“它被称作克莱因-戈尔登方程式（Klein-Gordon equation），因为它是薛定谔发现的。”
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从那时起，我重复发现了许多前人已经发现过的东西。通常情况下，我会重复发现别人已论述过的基本部分，除此之外还包括一些前人不曾注意的细节（或者反过来）；这些都让我足够发表一些难度较低的新论文，在文中引用前人的论文，并添加一些新东西。
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我记得还有一次，感觉有点儿毛骨悚然。我自己列出了一个“退相干的自然界十大来源”榜单，从空气分子、阳光中的光子这样的日常事物到难以屏蔽的背景辐射和太阳中微子。结果，不久之后，我发现在迪特尔·泽和他的学生埃里克·朱斯（Eric Joos）6年前合著的一篇漂亮的论文中，他们也列出了一个几乎完全一样的表单。当然，我那篇论文里包含了一点新东西，足够发表在一本不那么权威的学术期刊上，但是对一个从一开始就想发表轰动论文的人来说，这感觉就像一场惨败。
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