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1700918541 我平生很少哭泣,但是在2008年,当我得知约翰·惠勒去世的消息时,我忍不住流下了眼泪。我曾深受惠勒的感动和启发。在他的追悼会上,有许多人都和我感同身受。会后自由分享时,我讲述了他对我的意义。我说,如果用一个词来概括他对我的影响,那就是“鼓舞人心”。一位如此杰出和知名的人物,却愿意放下身段鼓励他人,这是怎样的一种心胸。正如另一位吊唁者所说的那样:“他以同样的尊严对待所有人。”这个描述真的很恰当。他鼓励我跟随自己的内心,探索我真心热爱的领域。而惠勒“鼓舞人心”的最佳证明,就是这满屋子的人,他们都是很棒的人,从五湖四海赶来,只因他们都曾获得过他的鼓励。而这些人,现在都载入了名副其实的“物理学名人录”。
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1700918543 我还记得一天下午,我骑自行车载惠勒回他位于草甸湖(Meadow Lake)老年公寓的家时,我很兴奋地向他提及我最近冒出来的一个疯狂想法,我称之为“量子自杀”(Quantum Suicide)。我花了很多时间来思考,到底有没有实验能证明埃弗雷特的平行宇宙是真的。最后,我终于想出了一个办法。
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1700918545 出人意料的是,这个实验只需要一些极易获得的低科技设备。当然,它还需要你来充当一个乐于奉献的实验员,因为它相当于一个快速重复版本的薛定谔的猫实验——只不过把猫换成你。你所需的仪器叫作“量子机关枪”,它会根据量子测量的结果来发射子弹;具体地说,每次枪的扳机被触发,它就会让一个粒子处于叠加态,也就是同时处于两个状态(比如,同时顺时针旋转或逆时针旋转)。接下来,测量这个粒子。如果粒子处在第一个状态,机关枪发射子弹;如果粒子处在第二个状态,枪就只会发出一声清脆的咔哒声,而不发射子弹。触发的机制不是我们讨论的重点,所以我们不展开讲[38],我们只假设说,量子测量和实际开枪之间的时间极其短,短于人类感知的速度,比如0.01秒。
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1700918547 现在,假设你将量子机关枪设置为自动模式,在该模式下,它每秒钟会自动启动一次。不管你是否相信埃弗雷特的平行宇宙理论,你都可以预测你会听见一串看似随机的声音,由枪响和咔哒声随机交替出现,比如“砰-咔哒-砰-砰-砰-咔哒-咔哒-砰-咔哒-咔哒”。突然,你做了一件激进的事,你把脑袋放到了枪管前方,然后等待着。那么,你预计接下来会发生到什么呢?
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1700918549 这取决于埃弗雷特的平行宇宙是真的还是假的!如果平行宇宙是假的,那么量子测量只有一种确定的结果,所以1秒钟过后,你要么死了,要么活着,概率都是50%。如果你运气一般般,那么,听到一两声咔哒之后,你就一命呜呼了。n秒后你还活着的可能性为1/2n,所以,1分钟后你还没死的可能性极其小,小于10-18。然而,假如埃弗雷特的平行宇宙是真的,那么,1秒钟后会出现两个平行宇宙——其中一个你活着,另一个你死了,血溅四方。换句话说,一定有一个你在扳机扣下前后都保有知觉,所以你有100%的概率会听到咔哒声,而非枪响。
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1700918551 再等久一点,你会发现一件惊人的事情——当你把脑袋放到枪管前时,看似随机的“砰”和“咔哒”序列突然全部变成了“咔哒-咔哒-咔哒-咔哒-咔哒-咔哒-咔哒……”。在10声咔哒以后,你就能得出结论:你以99.9%的置信度排除了波函数坍缩,因为如果波函数坍缩真的发生的话,你已死去的可能性已经超过了99.9%。1分钟以后,你还坚持埃弗雷特是错误的可能性已降到了10-18以下。此时,你也许会怀疑机关枪是不是坏掉了,于是你把头移开,想检查一下,结果你会发现,它就像被施了魔法一样,立刻变回了正常的随机发射序列。
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1700918553 假设你已确信埃弗雷特是正确的,于是叫来一个朋友见证你的实验,此时事情却没那么顺利。由于你只会在一个平行宇宙中幸存,而他却出现在所有平行宇宙中,所以大多数情况下,她会在几秒后看见你死去。所以,如果你想说服朋友相信你,那他们只会相信一件事:你已经疯了。
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1700918555 惠勒认为这很有趣。我说,如果一个无所不能的精灵来到一位物理学家临终的病榻前,告诉他,为了回报他一生对好奇心的追逐,决定向他透露他所选择领域的终极答案,我想许多物理学家都会欣然接受。然而,假如这个精灵禁止他向别人透露这个答案,他还会高兴吗?也许,量子力学最大的讽刺就是,如果埃弗雷特是正确的,那将发生类似的事情:你已准备好去另一个世界了,却会一直经历“量子自杀”——你可能已经确信量子平行宇宙是真实的[39],但你却无法说服别人!
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1700918557 当然,你并非完全不可能说服你的朋友,只要你做一个更加宏大的“量子自杀”实验,比如把量子开关连接到一个原子弹上面,这样你就只会出现在两个平行宇宙中——要么你和你的朋友全都活着,要么你们都牺牲了。但是,从那以后,他们可能也不想再和你做朋友了。
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1700918559 量子永生?
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1700918561 在我发表了那篇关于“量子自杀”的论文后,《新科学家》杂志和《卫报》上都刊登了与之有关的文章,引起了不少注意。好玩的是,我的这个想法后来还被许多科幻小说借鉴。正如我之前所提到的,当时机成熟,会有相似的想法浮现在许多人的脑海中。不久后,我发现,过去已经有一些人曾有过类似的思考,最早的大概当属奥地利数学家汉斯·莫拉维克(Hans Moravec)。1988年,他在一本讲人工智能的书《思维之子》(Mind Children)中提到了这个想法。但是,与我早年的“再次发现”经历不同,这一次我感到很高兴,因为我总算产生了一些影响,让这个想法变得更加广为人知。
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1700918563 很快,许多与“量子自杀”有关的有趣邮件像潮水一样涌进我的电子邮箱,让我开始思考,它是否还蕴含着更多含义。我最喜欢的一个是:我们能否把自然界所有潜在的致命事件都看成“量子自杀”实验,从而在主观上感知到自己是永生的呢?
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1700918565 你可以用一个简单的实验来回答这个问题,那就是:等着瞧!如果有一天,在长长的一连串看似不可能发生的巧合之后,你发现自己变成了地球上年龄最大的那个人,那你就能大胆地回答这个问题了!请注意,估计你不会看见其他和你一样老得不正常的人,就像你不可能旁观别人成功验证“量子自杀”实验一样。
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1700918567 那么,假设埃弗雷特是正确的,波函数永不坍缩,那么物理定律能预测些什么呢?为了实验能成功,“量子自杀”实验需要满足以下三个条件:
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1700918569 ●随机数生成器必须是量子的,而不是经典的(也就是说,不能是决定性的),这样你才能真正进入“死去”和“活着”两种状态的量子叠加态。
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1700918571 ●它杀死你(或者至少是让你失去意识)的时间非常快,快于你能意识到量子测量结果的时间——否则,将在一两秒钟内出现一个因确知自己即将死去而非常不高兴的你,这会毁掉整个实验。
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1700918573 ●它必须能真的杀死你,而不只是让你受伤。
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1700918575 大多数意外情况和普遍的死因显然都不能同时满足这三个条件,这意味着你在主观上并不能感觉到永生。比如,让我们先来看看第二个条件,在一般情况下,死亡的过程并不是突然发生的,而是一个逐渐丧失自我意识的过程。而“量子自杀”之所以能运作,正是因为它触发了一个突然的转变。我想,当我年老以后,我的脑细胞会逐渐衰亡(说真的,现在已经开始了),所以,尽管我会一直拥有自我意识,但自我意识却会一直衰减,变得越来越少。这会让我死亡的最后阶段显得虎头蛇尾,就像一只阿米巴原虫的死亡一样。
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1700918577 第三个条件限制了你在实际操作“量子自杀”实验时的时间必须很快,以免有什么偶然事件救了你的命。比如,我居住的小区平均每几年就会经历一次供电故障,相当于每隔108≈227秒发生一次。这意味着,如果我的量子机关枪不是用电池供电,而是采用插座的交流电,并且我在超过27秒后还活着,那么,这把枪很可能已经因供电故障而失效。因为在我还活着的平行宇宙中,机关枪失效的宇宙数量将多于机关枪运行良好的宇宙数量。我等待的时间越长,就可能遇到越古怪的偶然事件。比如,如若不是出故障(如断电),那么68秒后,我应当预计我还活着的原因是因为机关枪被陨石砸中了……道格拉斯·亚当斯的科幻讽刺小说《银河系漫游指南》中有一个“无限非概率驱动”,可以让你经历极度不可能发生的事情。尽管这样的装置一听就是科幻作品中才会出现的玩意儿,但量子机关枪运行起来就很像一台这样的设备!
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1700918579 我觉得第一个条件十分有趣。假设你的自杀装置并不依赖量子随机性,而是遵循某种类似扔硬币的规律,也就是说,理论上,你能预测结果是正面朝上还是反面朝上,只不过在实际操作中,由于你不清楚硬币的初始运动状态,也没有进行数学运算,所以你不知道具体结果如何。如果是这样,那么,如果实验开始时你只有一个平行宇宙,那一秒后你也只有一个平行宇宙——在其中,你可能已经死了,或者依然活着,这取决于硬币的初始位置和运动状态,所以你主观上并不会感觉到永生。
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1700918581 不过,如果第5章中所讲的第一层多重宇宙是真的,结果会怎样呢?如果是这样,实验开始时,你不止有一个平行宇宙,而是有无数多个,每个平行宇宙中的你的心理状态在主观上都毫无差别,只有硬币的初始位置和速度有一丁点儿无法察觉的细微差异。一秒钟后,在一半的平行宇宙中,你死去了。然而,不管实验重复多少次,总有一些平行宇宙中,你没有中枪,依然坚强地活着。也就是说,这种令人毛骨悚然的随机自杀实验不仅能揭示出第三层(量子)平行宇宙的存在,还能揭示出更一般的平行宇宙。
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1700918583 我知道,这听起来实在太像狂人呓语。我得说:“请勿在家自行尝试”。此外,我将在第10章中解释,我现在已经确信,不管是“量子自杀”还是量子永生都是不可能的,因为它们都严格依赖于某种我认为自然界中不存在的东西——无限可分的数学连续统。但是,谁又真的知道答案呢?在未来,天命之日来临的那一天,当你认为你的生命快要走到尽头了,请记住不要对自己说:“终于活到头了。”因为,也许你还没有活到头。你可能会亲自发现那个不能说的秘密——平行宇宙或许真的存在。
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1700918585 多重宇宙统一了
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1700918587 所有动物都是平等的,但是有一些动物比其他动物更为平等。
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1700918589 乔治·奥威尔(George Orwell),《动物农庄》(Animal Farm,1945)
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