没有我们,现实还存在吗?( 二 )


这简直让人一头雾水!
多重世界理论
我们不观测 , 宇宙粒子的波函数就不会发生坍缩 , 也就是说 , 在我们观测之前 , 宇宙不是现在这个样子 。 这根本不可能!既然哥本哈根诠释有着这么多问题 , 那么如何解释现在的宇宙呢?
现在我们就来看看物理学家提出的其他种类的诠释 。
一个较为著名的是多世界诠释 。 它的出发点就是波函数从来就不会发生坍缩 , 一个粒子从始至终都会分身术 。 对量子物体测量后 , 每一个可能的观测结果都会出现 。 那么 , 为何我们只会看到一种结果呢?多世界诠释认为 , 宇宙在观测后会“分裂”出多个平行世界 , 而每个观测结果都分别位于它自己的世界中 。 这意味着打开盒子后 , 薛定谔的猫仍是既活又死 , 只不过每个状态处在不同的世界中 。 (见图示“谁杀死了薛定谔的猫?”) 。
多重世界理论虽然能解决问题 , 但与此同时 , 它却带来了“平行世界”这个很富有争议的概念 。 一些物理学家又提出了另一种诠释:客观坍缩理论 。

没有我们,现实还存在吗?



自发地坍缩
客观坍缩理论第一次是在20世纪70年代提出来的 , 后来经过许多物理学家不断地完善 。 它认为 , 波函数的确会坍缩 , 但坍缩可以是自发地随机地发生 。 换句话说 , 波函数坍缩可以不需要观察者 。
理论表明 , 客观坍缩是一件罕见的事情 。 一个粒子的波函数要发生客观坍缩 , 等待的时间可能会长过当前宇宙的年龄 。 然而 , 如果把许多粒子集中在一起 , 粒子间的相互作用 , 会使得等待的时间急速地缩短 。 如果有几十亿个粒子聚在一起 , 那么你可能只需要等待几秒钟 , 就会发现波函数坍缩了 。
有了客观坍缩理论 , 就不存在既活又死的猫了 , 月亮也不会因没人看就不存在了 , 因为像猫或月亮等大的物体有太多的粒子 , 它们的波函数早就坍缩了 , 也就是说 , 它们都是确定的 。 而在早期的宇宙中 , 粒子的波函数发生坍缩只是一个时间问题 。 坍缩后 , 粒子就有了确定的位置 , 接下来 , 它们在引力的作用下 , 为恒星和星系的形成留下了种子(见图示“这一切如何开始的?”) , 然后形成我们今天的可观测宇宙 。
但科学家们并不能解释为什么会发生坍缩 。 英国牛津大学的物理学家罗杰·彭罗斯给出了一个可能的解释 , 认为是引力驱使了波函数的坍缩 , 但目前物理学家们还没有达成共识 。
解答其他宇宙之谜
不过 , 客观坍缩理论在基础物理学中正发挥不可思议的作用 , 它不仅可以解决许多量子理论中的问题 , 而且还可以解答众多其他的宇宙之谜 。
黑洞就是一个例子 。 这个由爱因斯坦的广义相对论创造出来的怪物 , 可以吞噬周围的一切 , 就连宇宙中运动最快的光也无法从中逃离 。 近40年来 , 物理学家们一直被一个问题困扰着 。 如果哥本哈根诠释是正确的话 , 那么波函数坍缩得需要观察者 , 那么谁是那个黑洞内的观察者呢?对于客观坍缩理论 , 那么问题就很简单了——波函数坍缩不需要观察者 。

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