趣谈平行世界、主观世界与概率论文

2022-12-06

如今, 量子力学已经在解释微观现象和信息处理等方面取得了举世瞩目的成就, 但是对于隐藏在其精确的数学表达式背后的不确定性却一直众说纷纭。在量子力学中, 被普遍认可和使用的描述世界的工具是波函数。理论上波函数根据薛定谔方程随时间确定地演化, 但是量子力学内在的几率性又使得很多情况下波函数的解释无法与实际观测结果相吻合, 甚至是违背客观事实。用量子力学理论解释现实世界的宏观现象是连接经典物理与量子物理的桥梁, 人们认为任何测量活动都会导致波函数的“塌缩”以至于得到非叠加的确定的测量结果。例如, “薛定谔猫”非死即活的经典解释可以一定程度上解释观测。但是, “塌缩”理论又无法确定某一特定测量中波函数会怎样塌缩, 尚没有统一的认识。另外, 量子世界的“不确定性”根源或是其微观运转规律尚没有切确的理论来计算。[1]1957年, 物理学家Hugh Everett提出宇宙的波函数永不塌缩, 并预言描述宏观世界的波函数会演化成一个描述多重世界叠加态的波函数, 由此奠定了平行世界的推论基础。然而, 平行世界并不是一门科学的理论, 而是一种科学推论和预言。

平行世界是量子力学的预言, 它认为世界是由微粒组成的, 所以整个宇宙, 当然也包括人类世界, 是一个多重世界的叠加态, 就像量子叠加态一样。各个世界平行存在, 相互影响。所谓“现实世界”, 就是反映在人脑中的主观世界。为什么人脑感知不到世界的平行存在呢?[2]1970年Dieter Zeh首创性地证明薛定谔方程自身具有一种“审查”机制, 即“退相干”效应。此后又有许多物理工作者对此进行研究总结出:只有在与外界不发生任何作用的情况下, 量子叠加态才是可观测的。我们自身无法跳出“平行世界”来观测, 而且被观测的宏观系统都与系统外有微粒相互作用, 这些作用破坏了系统本身的叠加态而使系统变得确定、可观测。

其实, [3]量子本身是随机的、概率的, 所以整个世界本质上也是概率的。从统计物理的概率思想来认识平行世界与主观世界可以得到一些有趣的结论。任何一个世界都是一个由无数微观粒子组成的系统, 它的宏观表象, 即可以反映在人脑中的“现实世界”, 只是一个包含微观状态数最多的最概然的状态。如果一种状态对应一个世界, 那么任何一种世界其实都是存在的, 现实世界的发展是最概然世界的演化。当最概然世界发生涨落时, 平行世界就可能出现, 表现为现实世界。因果律因此也是概率的, 与系统有关或者相互作用的微粒数越多, 相对涨落越小, 因果性越强。单个微观粒子因果性最弱, 因而是“不确定”的。这样, 某些“灵异”事件、“未解之谜”便可解释为平行世界的分叉和消隐。

对于主观世界的认识, 也有很多的说法。例如, [4]有学者提出生命体的大脑是主观智能体, 它能一定程度上反映客观物质世界是由于其特殊的生物结构, 现实的主观智能体只能概率地近似地描述物质世界的运动, 即主观概率论。而且, 不存在能反映整个物质世界的主观智能体, 因为不存在对应的生物结构。按照这种说法, 不同的主观智能体对同一个客观物质世界的运动的了解和近似描述都不一样, 所以人脑中的“现实世界”的都概率性地不一样, 即每个人脑中的现实世界都只是概率地反映了客观物质世界的部分内容和特性并且加上了很强的个人主观意识的影响。当人们处于深度睡眠, 即没有人为主观意识的影响时, 人脑潜意识反映的就是客观物质世界, 平行世界都在干扰着人脑的潜意识和记忆体。因此, 人在梦中总是纷杂无章、天马行空, 出现了各种各样的生活。当人脑的主观意识控制能力太弱时, 其反映的主要就是物质世界 (平行世界) 随机杂乱的内容, 可能导致精神失常。

关于平行世界的猜想, 除了理论推导之外, 也存在一些对之有利的事实。例如, 有据可查的1809年英国外交官本杰明·巴瑟斯特在德国神秘失踪, 又于1948年2月神秘出现的事件。值得强调的是, 量子力学的内在不确定性是由量子基本假设导至的, 所以各种量子理论都是基于此的衍生。现在尚未找到有力的证据证明平行世界观的客观性, 现在对平行世界过于的深度地讨论就是对哲学问题的思考。所以, 把平行世界作为一个前提来解释和预测现象只是人们用来探索未知世界的试探方法。相信在人类不断地向量子世界迈进的过程中, 平行世界无穷的魅力也会逐渐展现!

摘要:量子力学成功地解决了许多涉及微观世界的问题, 它的一些科学推论值得我们仔细思考。本文将平行世界与主观世界、概率联系起来, 从不同的角度描述了平行世界的可能影响。

关键词:平行世界,主观世界,概率

参考文献

[1] [英]安东尼.黑.帕特里克.沃尔特斯[著].雷奕安[译].新量子世界[M].长沙:湖南科学技术出版社, 2005.

[2] 周世, 勋原.陈灏[修订].量子力学教程[M].北京:高等教育出版社, 2009.

[3] 汪志诚.热力学.统计物理[M].北京:高等教育出版社, 2008.

[4] 刘若晴.主观概率论[A].大众科技, 2009 (2) .

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