多世界诠释(many-worlds interpretation 或簡稱 MWI)是一种假定存在无数个平行世界,并以此来解释微观世界各种现象的量子论诠释,其优点是不必考虑波函數塌縮。
[编辑] 对共存状态崩溃的解释
当观测一个处于共存状态[1]的量子时会引起这种状态的崩溃从而量子只具有粒子的性质,多世界诠释认为,观测时分离出无数个平行宇宙,每个宇宙都有一个确定的状态,而我们只是在其中的一个特定宇宙。
1957年美國普林斯頓大學休·艾弗雷特三世(Hugh Everett III)提出多世界理论,他假设所有孤立系统的演化都遵循薛丁格方程式,波函数不會崩坍,而量子的测量卻只能得到一種结果,也就是說,处于叠加态。艾弗雷特認為测量仪器与被测系统的状态之间有某種关联,称之为相对态(relative state)。艾弗雷特語出驚人的表示,測量帶來的不是坍縮,而是分裂(Splitting)的宇宙。宇宙诞生以来,已经进行过无数次这样的分裂。他说宇宙像一个阿米巴变形虫,当电子通过双缝后,这个虫子自我裂变,繁殖成为两个几乎一模一样的变形虫。唯一的不同是,一隻虫子记得电子从左而过,另一隻虫子记得电子从右而过。这样一来,薛丁格的猫再也不必为死活问题困扰,宇宙分裂成了两个,一个有活猫,一个有死猫[2]。惠勒意识到「分裂」这个用词的不妥,易產生誤導,他在论文的空白里写道:“分裂?最好换个词。”對此物理學界的反應是異常的冷淡,1959年艾弗雷特飞去哥本哈根见到波耳,尼爾斯·波耳則不作任何評論。
爱因斯坦曾说:“我不能相信,仅仅是因为看了它一眼,一只老鼠就使得宇宙发生剧烈的改变。”德克萨斯大学的布莱斯·德威特(Bryce S. DeWitt)表示:“我仍然清晰地记得,当我第一次遇到多世界概念时所受到的震动。100个略有缺陷的自我複製,都在不停地分裂成进一步的複製,而最后面目全非。这个想法是很难符合常识的。这是一种彻头彻尾的精神分裂症……”。后来布莱斯·德威特是最积极的鼓吹者之一。
艾弗雷特心灰意冷,退出物理界,任職於国防部五角大廈,后来又創辦Lambda公司。20世紀70年代,德威特重新提出多世界詮釋,并在物理界成为热门的话题之一。
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[编辑] 注释
- ^ 微观粒子同时存在多个状态,又称为叠加态,这是因为微观粒子具有波的性质。
- ^ 格利賓在《尋找薛丁格的猫》书中写道:“埃弗雷特……指出两隻猫都是真实的。有一隻活猫,有一隻死猫,但它们位于不同的世界中。问题并不在于盒內的放射性原子是否衰变,而在于它既衰变又不衰变。当我们向盒子里看时,整个世界分裂成它自己的两个版本。这两个版本在其他各方面都是一致的。唯一的差别在其中一個版本中,原子衰变了,猫死了;而在另一版本中,原子没有衰变,猫还活着。”