薛定谔之猫的一个问题盒子打开的一瞬间宇宙才分裂开来,分裂成活猫和死猫的状态,这是因为作为观察者的是人类,我们在打开盒子之

薛定谔之猫的一个问题
盒子打开的一瞬间宇宙才分裂开来,分裂成活猫和死猫的状态,这是因为作为观察者的是人类,我们在打开盒子之前不能知道猫的生命状况,因此宇宙才在打开盒子之后才分裂的.
但如果把角色换一下,猫在盒子外面,人和毒气什么的在盒子里面,那么宇宙仍还是在猫打开盒子的瞬间分裂的吗?

是的,量子论的“多世界解释”(Many Worlds Interpretation,简称MWI,也就是我们俗称的“平行宇宙”)就是主张“观察者”在观察的瞬间,其实就决定了这个世界被分裂了.

令人毛骨悚然和啼笑皆非的“量子自杀”实验在80年代末由Hans Moravec,Bruno Marchal等人提出,而又在1998年为宇宙学家Max Tegmark在那篇广为人知的宣传MWI的论文中所发展和重提.这实际上也是薛定谔猫的一个真人版.大家知道在猫实验里,如果原子衰变,猫就被毒死,反之则存活.对此,哥本哈根派的解释是：在我们没有观测它之前,猫是“又死又活”的,而观测后猫的波函数发生坍缩,猫要么死要么活.MWI则声称：每次实验必定同时产生一只活猫和一只死猫,只不过它们存在于两个平行的世界中.

两者有何实质不同呢?其关键就在于,哥本哈根派认为猫始终只有一只,它开始处在叠加态,坍缩后有50%的可能死,50%的可能活.而多宇宙认为猫并未叠加,而是“分裂”成了两只,一死一活,必定有一只活猫!

现在假如有一位勇于为科学献身的仁人义士,他自告奋勇地去代替那只倒霉的猫.出于人道主义,为了让他少受痛苦,我们把毒气瓶改为一把枪.如果原子衰变(或者利用别的量子机制,比如光子通过了半镀银),则枪就“砰”地一响送我们这位朋友上路.反之,枪就只发出“咔”地一声空响.

现在关键问题来了,当一个光子到达半镀镜的时候,根据哥本哈根派,你有一半可能听到“咔”一声然后安然无恙,另一半就不太美妙,你听到“砰”一声然后什么都不知道了.而根据多宇宙,必定有一个你听到“咔”,另一个你在另一个世界里听到“砰”.但问题是,听到“砰”的那位随即就死掉了,什么感觉都没有了,这个世界对“你”来说就已经没有意义了.对你来说,唯一有意义的世界就是你活着的那个世界.

所以,从人择原理的角度上来讲,对你唯一有意义的“存在”就是那些你活着的世界.你永远只会听到“咔”而继续活着!因为多宇宙和哥本哈根不同,永远都会有一个你活在某个世界!

让我们每隔一秒钟发射一个光子到半镀镜来触动机关.此时哥本哈根预言,就算你运气非常之好,你也最多听到好几声“咔”然后最终死掉.但多宇宙的预言是：永远都会有一个“你”活着,而他的那个世界对“你”来说是唯一有意义的存在.只要你坐在枪口面前,那么从你本人的角度来看,你永远只会听到每隔一秒响一次的“咔”声,你永远不死(虽然在别的数目惊人的世界中,你已经尸横遍野,但那些世界对你没有意义)!

但只要你从枪口移开,你就又会听到“砰”声了,因为这些世界重新对你恢复了意义,你能够活着见证它们.总而言之,多宇宙的预言是：只要你在枪口前,(对你来说)它就绝对不会发射,一旦你移开,它就又开始随机地“砰”.

所以,对这位测试者他自己来说,假如他一直听到“咔”而好端端地活着,他就可以在很大程度上确信,多宇宙解释是正确的.假如他死掉了,那么哥本哈根解释就是正确的.不过这对他来说也已经没有意义了,人都死掉了.

各位也许对这里的人择原理大感困惑.无论如何,枪一直“咔”是一个极小极小的概率不是吗(如果n次,则概率就是2的n次方分之1)?怎么能说对你而言枪“必定”会这样行动呢?但问题在于,“对你而言”的前提是,“你”必须存在!

让我们这样来举例：假如你是男性,你必定会发现这样一个“有趣”的事实：你爸爸有儿子、你爷爷有儿子、你曾祖父有儿子……一直上溯到任意n代祖先,不管历史上冰川严寒、洪水猛兽、兵荒马乱、饥饿贫瘠,他们不但都能存活,而且子嗣不断,始终有儿子,这可是一个非常小的概率(如果你是女性,可以往娘家那条路上推).但假如你因此感慨说,你的存在是一个百年不遇的“奇迹”,就非常可笑了.很明显,你能够感慨的前提条件是你的存在本身!事实上,如果“客观”地讲,一个家族n代都有儿子的概率极小,但对你我来说,却是“必须”的,概率为100%的!同理,有人感慨宇宙的精巧,其产生的概率是如此低,但按照人择原理,宇宙必须如此!在量子自杀中,只要你始终存在,那么对你来说枪就必须100%地不发射!

但很可惜的是：就算你发现了多宇宙解释是正确的,这也只是对你自己一个人而言的知识.就我们这些旁观者而言事实永远都是一样的：你在若干次“咔”后被一枪打死.我们能够做的,也就是围绕在你的尸体旁边争论,到底是按照哥本哈根,你已经永远地从宇宙中消失了,还是按照MWI,你仍然在某个世界中活得逍遥自在.我们这些“外人”被投影到你活着的那个世界,这个概率极低,几乎可以不被考虑,但对你“本人”来说,你存在于那个世界却是100%必须的!而且,因为各个世界之间无法互相干涉,所以你永远也不能从那个世界来到我们这里,告诉我们多宇宙论是正确的!

其实,Tegmark等人根本不必去费心设计什么“量子自杀”实验,按照他们的思路,要是多宇宙解释是正确的,那么对于某人来说,他无论如何试图去自杀都不会死!要是他拿刀抹脖子,那么因为组成刀的是一群符合薛定谔波动方程的粒子,所以总有一个非常非常小,但确实不为0的可能性,这些粒子在那一刹那都发生了量子隧道效应,以某种方式丝毫无损地穿透了该人的脖子,从而保持该人不死!当然这个概率极小极小,但按照MWI,一切可能发生的都实际发生了,所以这个现象总会发生在某个世界!在“客观”上讲,此人在99.99999…99%的世界中都命丧黄泉,但从他的“主观视角”来说,他却一直活着!不管换什么方式都一样,跳楼也好,卧轨也好,上吊也好,总存在那么一些世界,让他还活着.从该人自身的视角来看,他怎么死都死不掉!

这就是从量子自杀思想实验推出的怪论,美其名曰“量子永生”(quantum immortality).只要从主观视角来看,不但一个人永远无法完成自杀,事实上他一旦开始存在,就永远不会消失!总存在着一些量子效应,使得一个人不会衰老,而按照MWI,这些非常低的概率总是对应于某个实际的世界!如果多宇宙理论是正确的,那么我们得到的推论是：一旦一个“意识”开始存在,从它自身的角度来看,它就必定永生!(天哪,我们怎么又扯到了“意识”!)

这是最强版本的人择原理,也称为“最终人择原理”.