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穿越平行宇宙 [:1700916047]
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穿越平行宇宙
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穿越平行宇宙 如果你走到了三岔路口，择一前行吧。
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尤吉·贝拉（Yogi Berra）
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“哇！下面真是太美了！”在夕阳的照耀下，旧金山湾区闪烁着明媚的光芒。看到这样的美景，我欣喜若狂，甚至比收到父母送我的第一套魔术道具时还兴奋。我简直像黏在了飞机窗户上，想要一眼辨认出所有著名的地标。17岁时，我曾靠卖奶酪赚到了一笔旅费，坐着火车去西班牙玩了一趟。从那时起，我就深深地爱上了旅游。由于在大学里读了费曼的大作，我又深深爱上了物理学。在冰雪中生活了23年后，如今我终于有机会花整整4年时间来践行我最爱的这两件事！而且还是在我心目中全世界最酷的地方，这里是探索疯狂念头的绝佳场所。
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在幸运女神的眷顾下，我被加州大学伯克利分校的物理学专业录取，来读研究生。不管从哪方面讲，这4年的经历都完全没有辜负我那看似难以企及的过高期望。我发现，伯克利是一个鼓舞人心、不拘一格、自由自在的地方，与我的期待十分契合。我刚到学校的第二天，就找了一个来自澳大利亚的女朋友。我还发现，出生在一个很多人在地图上都找不到的国家有一个好处：我的国籍让我可以肆无忌惮地释放自己的疯狂，很快，我便获得了一个昵称“疯狂的迈克斯”，但很快我又甩掉了这个昵称——人们可能觉得，瑞典人平常或许都这么疯疯癫癫的吧！我的国籍让我根本无须为自己的行为找借口，来看看我身边的同学吧：一个住在街对面的同学上课时总是全裸，学校只好把他开除，结果弄得满城风雨；一个常和我一起做物理作业的同班同学出演了色情片，因为他要赚钱交学费；一个在国际公寓里住我对门的家伙被拘留了，因为他身上带着一把枪，外加一张“杀人名单”[30]。在这样的环境中，如果你的怪异之处只是表现得像个瑞典人，或者总是提出奇怪的物理学观点，那你很快就能融入其中了。
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高中时，我曾受到好友马格努斯·博丁（Magnus Bodin）的启发。他是一个特立独行的人，拥有与众不同的人生哲学。比如，所有人都把信封叠成长方形，他却偏要叠成三角形。从那时起，每当我看到众人步调一致地做事时，就本能地想寻找不同的方法。比如研一的时候，我班上所有的同学都在电磁学作业上花了大量时间，所以我就和教授谈了谈，请他让我免做作业，改在课程结束时接受口头答辩。与此同时，为了满足我的好奇心，我在图书馆里废寝忘食地学习各种各样奇妙的物理学知识，而这些知识在教科书上都找不到踪影。这样的学习方式让我获益良多（直到今天也是如此），也让我更自由地去研究课外的话题。
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人生中第一次，我遇到了一群与我一样沉迷于疯狂物理学问题的朋友。与这些相似的灵魂在一起，我们常通宵达旦地揣测真实世界的终极本质。贾斯汀·本迪斯（Justin Bendich），他那不修边幅的外表总让我想起动画片《史酷比》（Scooby-Doo！）里的夏奇（Shaggy）。他就是一个信息的金矿，对我最古怪的问题也能给出发人深省的答案。比尔·波里尔（Bill Poirier）则沉醉于信息论，我和他一起用炫酷的信息论方法对海森堡不确定性原理进行了改进，这让我们兴奋至极，直到我在图书馆里找到了一篇有关的论文，才发现原来早已经有人做过。和这些有趣的灵魂在一起，我觉得自己我是地球上最幸运的人——我找到了自己真正想做的事情，并且正将全身心地投入其中。
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隐身于希尔伯特空间
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我的新老师也同样善于启发人的灵感。从尤金·康明斯（Engune Commins）那里，我学了更多关于量子力学的知识。他的冷幽默为黑板上满满当当的枯燥公式注入了生命力。有一次，我举起手问道：“这是不是就像把苹果和梨加起来？”这是一个很常见的瑞典比喻。“不，”他回答道，“这就像把苹果和橘子加起来。”
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在尤金为期一年的课程中，他教会了我许多有用的技术工具，但这些工具却无法回答那个焦灼着我内心的量子力学问题。实际上，它甚至无从发问，只留我一个人独自面对。量子力学是自相矛盾的吗？波函数真的会坍缩吗？如果真的会，那是什么时候？如果不会，那为何我们眼里的万物不会同时位于两个地方呢？量子力学里的随机性和概率又从何而来呢？
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我听说，早在1957年，普林斯顿大学的研究生休·埃弗雷特三世曾为此提出过一个激进的答案：平行宇宙。我对个中细节非常好奇，但这个理论却被众人忽略，在课堂上也绝少被提及。尽管我遇到过一些听说过这个理论的人，但却没有人真正读过埃弗雷特那篇与平行宇宙有关的博士论文，这篇论文从此被埋没在一本早已绝版的书里。关于这本书，我们的图书馆里只有一个非常简略的版本，其中对平行宇宙理论只是一笔带过，根本没有讲清楚。终于，1990年11月，我的搜寻迎来了曙光，我总算找到了那本失落已久的书。恰如其分的是，我是在伯克利的一家专门卖激进出版物的书店里找到它的。那家书店里，你还能找到诸如《无政府主义者的食谱》（The Anarchist’s Cookbook）这样的书。
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埃弗雷特的博士论文让我始料不及。犹如醍醐灌顶，我突然间什么都明白了！埃弗雷特也曾为那些困扰着我的问题而心神愁闷。但是，他并没有偃旗息鼓，而是努力推进，探索所有可能的解释，由此发现了非凡的秘密。当你脑子里冒出一个离经叛道的想法时，你很可能会对自己说“这当然是行不通的”，并把它抛到九霄云外。但是，如果你肯再花一点时间，想得更深入一些，问问自己“为什么行不通”，并苦苦追寻一个逻辑严密的答案，那你很可能正在接近某些举足轻重的大事件。
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那么，埃弗雷特的激进想法到底是什么？出人意料的是，它可以用一句非常简单的话来概括：波函数永远不会坍缩，从来都不会。
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也就是说，不管在什么时候，不管有没有观察的动作发生，那个描述我们宇宙的波函数都在发生着明确的变化，永远遵循着薛定谔方程。所以，薛定谔方程毋庸置疑占领了至高无上的地位。这意味着，你可以把埃弗雷特的理论看成“量子力学简化版”，对教科书上讲的知识，你只需要抛弃那些与概率和波函数坍缩有关的假设就好了。
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这让我大为吃惊，因为我之前听说的流言称，埃弗雷特假想出了某些听起来十分疯狂的念头，比如平行宇宙，每当你进行一次观察，我们的宇宙就会分裂成若干个平行宇宙。实际上，一直到今天，我的许多同行们都还以为这就是埃弗雷特的理论。读埃弗雷特的书教会了我两件事，一件是物理学，另一件是社会学。我认识到，亲自去读一读原始资料是多么重要，仅仅依靠二手信息则会让人误入歧途。人们被误解、误传和错误引用的事情不仅发生在政治领域，还发生在其他领域，埃弗雷特的博士论文就是一个绝佳的例子。当时，物理学领域的几乎所有人对它都有自己的看法，但却几乎没有人真正把原文找来读一读[31]。
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我废寝忘食地读着埃弗雷特的书。他的逻辑十分美妙，他根本没有假设出那些听起来疯狂的东西，它们只是随假设而来的结果而已！一开始，它听起来过于简单，仿佛根本行不通。毕竟，尼尔斯·玻尔和他的合作者们都是聪明人，他们并非凭空捏造出波函数坍缩的想法，而是为了用它来解释为何实验看起来有确定的结果。但是埃弗雷特意识到了某些令人惊讶的事情：即使实验并没有确定的结果，它也会看起来好像真的有！
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图7-1展示了我对这个问题的看法。我称这个实验为“量子扑克牌”（Quantum Cards）：你拿起一张下边缘极其锐利的扑克牌，把它完美地竖立在桌子上，并赌100美元它倒下时会正面朝上。接着你闭上眼睛，等你听见扑克牌倒下的声音时，才能睁开眼睛查看结果。根据经典物理学，它会永远保持完美的平衡状态[32]。但是根据薛定谔方程，不管你做得多么完美，扑克牌都会在很短的时间内倒下，因为海森堡不确定性原理说，物体不可能保持在同一个地方一动不动（此处指保持竖直状态）。由于初始状态是左右对称的，最终状态也应该如此。这意味着，扑克牌将同时向左右两个方向倒下，处于这两个状态的叠加态。
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图7-1 “量子扑克牌”思想实验：在上午10：00，你将一张扑克牌竖立在桌子上，赌100美元它倒下时会正面朝上，然后闭上眼睛。10秒后，扑克牌处在同时向左和向右倒下的叠加态，所以，波函数描述了扑克牌同时处于两个地方。10秒后，你睁开眼睛，查看扑克牌，此时，波函数描述了你同时处在高兴和沮丧两个状态。尽管依然只存在一个波函数和一个量子实在（在其中，组成你和扑克牌的粒子同时处在两个不同的地方），埃弗雷特意识到，这实际上好像我们的宇宙分裂成了两个平行宇宙（下图），每个平行宇宙中都有着确定的结果。
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当你睁开眼，查看扑克牌时，你就进行了一次观测。那么，根据哥本哈根解释，波函数将在此刻坍缩，你会看见扑克牌要么正面朝上、要么正面朝下，每种结果的概率为50%。于是，你有可能喜笑颜开地拿走100美元，也可能会懊悔自己竟然为这个可恶的物理实验浪费了整整100块钱。根据哥本哈根解释，物理定律无法预测究竟会发生哪种结局，因为它具有内在的随机性。
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然而，埃弗雷特怎么说呢？在埃弗雷特看来，观察并不具备神奇的能力：它只是一个普通的物理过程，和其他过程没什么两样，但它拥有一个特点，即信息传递。在这个例子中，信息从扑克牌传递到了你的大脑。如果波函数让扑克牌正面朝上倒下，你就会很开心，反之亦然。将这些事实与薛定谔方程结合起来，他很容易就计算出了波函数究竟发生了什么事——它会发生改变，变成描述一个叠加态，这个叠加态由两个状态叠加而成，每个状态对应扑克牌和你身上所有粒子的一种配置方式：一个是扑克牌正面朝上然后你很开心，一个是正面朝下所以你很失望。以下是三个关键点：
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●这个实验让你的思维同时处在两种状态。本质上说，这类似薛定谔的猫，只不过把猫换成了你，但是该实验并不会让你像薛定谔的猫一样丧命。
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