量子力学发展至今,“薛定谔的猫”已经成为了哥本哈根学派的标志。在这个思想实验里,一只被关在特殊箱子里的猫同时处于“死”和“活”的叠加状态,这显然是非常荒谬的。
那么为什么当初薛定谔会设计这么一个荒谬的思想实验呢,这不是打哥本哈根学派的脸吗?事实上,这就是薛定谔的初衷,其目的就是为了反驳哥本哈根学派关于“量子叠加态”的理论。
自从开始接触微观世界之后,人们在这里发现了很多奇怪的现象,其中以“电子双缝实验”最为诡异简单的讲,在这个实验中,电子就像是无所不知的精灵,在没有人观测的时候,它似乎是同时穿过了两条缝,但一旦有人观测,它绝对是只穿过一条缝。不管科学家们使用什么方法来观测,其实验结果都是一模一样。
(在本人之前的文章中,对“电子双缝实验”有过比较详细的介绍,有兴趣的小伙伴可自行查阅)。
对于这种现象,哥本哈根学派认为,在观测前电子是以“量子叠加态”的形式存在,它会以波的形式同时穿过两条缝,但一旦存在观测者,电子的“量子叠加态”就会坍塌,电子就只会以粒子的形式随机穿过一条缝。
当时包括爱因斯坦在内的很多科学家,都表示无法接受这种理论,薛定谔是站在爱因斯坦这边的。薛定谔认为,人们之所以大谈这种荒谬的理论,是因为其研究对象是看不见、摸不着的微观粒子,而如果把这个研究对象放大到宏观世界,人们就可以清楚的看到这个理论是多么的荒谬,于是就有了“薛定谔的猫”。
事实证明这个实验似乎没有起到应有的作用,到目前为止,哥本哈根诠释已成为了量子力学里接受程度最高的理论。
尽管如此,哥本哈根诠释却有一些很难解释的问题,比如说怎么定义“观测”,到底怎么样观测才能造成“量子叠加态”的坍塌呢?必须要是量子物理学家吗?一个小孩可以吗?一个婴儿可以吗?一只狗算不算?又或者是一个细菌?
为了解释类似问题,就有人提出了“量子平行宇宙”的理论。该理论认为,一个可以产生不同结果的事件,其所有可能产生的结果都会真实的发生,在这种情况下,宇宙会分裂成多个平行宇宙,该事件的每一个结果都对会对应一个平行宇宙。
拿“薛定谔的猫”来讲,在打开这个箱子之前,宇宙就已经分成了两个平行宇宙,而观测者也变成了两个,并分别分配到这两个平行宇宙中。也就是说,在这个宇宙里,观测者看到了猫好好的活的,但在另一个平行宇宙里,同样的观测者会看到这只可怜的猫已经中毒身亡。
同样的道理,在“电子双缝实验”中,在电子发射的时候,宇宙就已经分裂成了两个平行宇宙,那么如果真是这样,那么干涉现象又怎么解释呢?
该理论是这样解释的,在量子平行宇宙中,如果引起宇宙分裂的粒子数量很少,在短时间内,它们之间就会有轻微的感应,从而形成干涉现象。而如果有观测者介入,由于观测者本人以及观测设备都是由大量的粒子组成,这种轻微的感应就会被“淹没”了。
举例说明,两个人在一个路口分开,一个向左,一个向右。在干扰比较小的情况下,这两个人在分开之后的一段时间内都会感受到对方的存在,比如说看得到对方的背影,听到对方的声音等等。但如果在两人之间突然涌入了大量的事物,例如一大群人突然出现在他们之间,那这两个人之间的联系也就被切断了。
大家可以看到,“量子平行宇宙”可以完美的解释哥本哈根诠释遇到的一些问题,而这也是这个理论被提出来的根本原因。
如果量子平行宇宙真的存在,那么我们日常生活中的每一次观测,或者是每一次选择,都会将所处的宇宙分裂,进而形成无数的平行宇宙。比如说某一个不确定的因素会决定你今晚出不出门,这时宇宙就会分裂成两个平行宇宙,出门的你可能会遇到你的真爱,而不出门的你却继续单身。在这两个平行宇宙中的你,都是真实的存在,而这两个平行宇宙,又会在下一次不确定的情况下继续分裂……
为了一个电子竟然不惜将整个宇宙分裂,这样真的好吗?但如果宇宙是无限的,那么也许量子平行宇宙真的可以存在。









