第两百七十六章 大刘(1/1)

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它们都只穿过其中的一条竖缝，板后面的墙上也只显示两条竖直的电子带。

而如果我们撤掉观测装置，电子就又变回了叠加态，墙上再次出现很多条竖直的电子带。

这就像是一个调皮的小孩，一旦妈妈盯着他，他就表现出乖巧的一面，而一旦妈妈转过身去之后, 他马上表现出了顽皮的一面。这太不可思议了，因为电子没有意识，它怎么知道有没有人在盯着它。

为了解释这个现象，哥本哈根学派又引入了一个新的概念：坍缩。

在观测前，单个电子处于叠加态，所以它可以同时通过两条缝, 而竖缝前的观测让它坍缩成了叠加态其中的一种确定状态, 百分之五十的概率通过左缝，百分之五十的概率通过右缝。

至于这个坍缩是怎么产生的、观测为什么会引起坍缩？

哥本哈根学派没有做进一步的解释。

这个语焉不详的理论当然引起了一大部分物理学家的不满, 其中之一就是奥地利物理学家薛定谔。

为了反驳哥本哈根学派，薛定谔提出了一个著名的思想实验——薛定谔的猫。

将一只猫放入一个封闭的盒子，同时放入盒子中的还有一瓶毒气和一个放射性原子。

根据哥本哈根学派的观点：任何量子系统在观测前都处于叠加态。原子是量子系统，所以这个放射性原子处于衰变和不衰变的叠加态。

假设这个放射性原子在一小时内有百分之五十的概率发生衰变，当它衰变的时候毒气装置会启动，猫就会毒死。那么，一小时后，这只猫是死是活呢？

根据哥本哈根学派的观点，在我们打开盒子观测之前，放射性原子处于衰变和不衰变的叠加态，而猫则处于生和死的叠加态。

这个实验将微观系统与我们更容易理解的宏观事物对应，其荒诞性也随之增强。

如果说电子同时处于两个位置的叠加态还只是有点难以理解的话，那猫同时处于生和死的状态就是在挑战所有人的认知了。

按照常理，猫的生死是打开盒子前的“客观事实”，但根据哥本哈根学派，处于叠加态的猫，它的死活决定于打开盒子后的观测。

为了打破量子论的这种困境, 美国物理学家埃弗里特率先提出了“多世界诠释”，也就是平行宇宙理论。

埃弗里特认为，叠加态的每一个状态都是真实的，只是它们出现在了不同的平行宇宙，根本不存在什么坍缩，取而代之的是分裂，无时无刻不在进行的分裂。

当观测者与处于叠加态的物体发生相互作用时，宇宙就分裂成了无数个分支。

当我们测量电子到底通过了哪条缝隙时，在测量的一瞬间，我们的世界就分裂成了两个平行的世界，其中一个世界，我们看到电子通过了左缝，另一个世界，另一群“我们”看到电子通过了右缝。

平行宇宙也能解释那只可怜的薛定谔的猫，在我们打开盒子观测时，世界分裂成了两个，其中一个世界原子衰变了，猫死了，而另一个世界原子没有衰变，猫还活着。

因为观测无处不在，所以分裂是每时每刻都在进行的。从宏观上来讲，更容易被人理解的概念是选择，你的每一个选择都将分裂出不同的平行宇宙。

平行宇宙理论听上去似乎比哥本哈根学派的解释更加疯狂，仅仅是为了解释小小的电子观测问题，竟然要将我们的宇宙分裂成无数个宇宙，这实在是有些大动干戈。

但是换一个角度想，科学的进步不就是在一次次刷新我们的宇宙观吗？

我们曾以为自己是宇宙的中心，但是哥白尼让我们知道了地球其实只是绕着太阳公转的一颗行星。

哈勃望远镜又让我们直观地看到了宇宙中存在无数像银河系一样的星系。

现在我们又发现我们的宇宙可能只是无穷无尽的平行宇宙中普通的一个。

但或许，真正的宇宙远比我们人类能够想象的更加疯狂。

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所以，为什么不用最大胆的假设去看待我们的宇宙呢？作为回报，你将会生活在一个超越我们所有祖先最狂野想象的世界里。

而且大刘也曾说过——

“文明的历程，就是人类越看越远的历程，随着视野的延伸，人们所知道的宇宙变得越来越大。

我小的时候生活在太行山区，那时远方的山脊线在我眼中曾经是很奇妙的东西，看着那条以空旷的天空为背景的山脊，我总是好奇山的那边会有什么东西，渐渐地开始想象山那边有一个很神奇的世界。对于那时的我，那条山脊线就是世界的边缘。对于人类的远古祖先来说，这种感觉可能常常出现，在那时的人们眼中，可能一个山谷就是世界的全部。

不同民族的神话传说中，都出现过覆盖全世界的大洪水的叙述，以至于人们曾认为地球真有过一个大洪水时代。其实这可能是一个误解，因为神话中的“世界”概念与我们今天大不相同，比如最著名的《圣经》中的大洪水，也声称是席卷全世界，但那个世界只是地中海地区极其有限的一个范围，那次洪水也只是一次地区性洪水而已，即使黑海灌入地中海的猜测成立，离现今意义上的世界性洪灾还差得远。

后来，人类的世界视野扩展到整个地球，并延伸到星空中，但在相当长的一段时间里，人类所认识的宇宙仍然只有太阳系大小，土星和海王星就是宇宙的边缘。十七世纪末恒星视行差的发现，使人类眼中宇宙的尺度发生了一次巨大的飞跃，但直到二十世纪初，科学家仍然认为银河系就是宇宙的全部。现在，可观测宇宙的尺度已经扩展到百亿光年以上，这是一个人类的想象力已经难以把握的巨大存在，而平行宇宙理论告诉我们，这样一个巨大的宇宙并非存在的全部，可能只是沧海之一粟。

我们对多重宇宙理论并不陌生，但大多来源于量子力学的多世界假说，但在这本书中，作者共为我们描述了多达九种可能的多重宇宙，大多以前鲜有听闻，量子力学的那一种反而放到了最后。

在这九种平行宇宙中，最为直观的应该是所谓百纳布多重宇宙，我们对宇宙无限的概念并不陌生，在一个无限的宇宙中，相距遥远的区域必然形成无数的多重宇宙，最惊人的推论是：基本粒子的组合方式是有限的，如果宇宙无限，那么必然会出现粒子的组合与我们所在的子宇宙相同的其他子宇宙，而这样的子宇宙也有无穷多个，也就是说我们的世界可能有无数个拷贝。

这是一个在数学上最能为我们普通人理解的多重宇宙模型。最为哲学的是所谓终极多重宇宙，设想所有可能的规律和参数都是存在的，都能构成各自的宇宙，甚至包括那些无法用数学计算和表达的规律，这无疑是无穷大中的无穷大了。

这样的宇宙动摇了认识论的哲学基础，科学探索是建立在这样的动机上，即试图说明宇宙规律和宇宙参数为什么是现在这个样子，但在终极多重宇宙中，所有的可能性都存在，就像鞋店中有所有尺寸的鞋子，其中必然有合我们脚的那一双，这样一来，探索的意义就大打折扣。

除以上两种外，书中还描述了包括弦论在内的现代最前沿的物理学和宇宙学理论所产生的多重宇宙模型，甚至还探讨了可能在计算机中产生的虚拟宇宙。

我一直认为，人类历史上最伟大最美妙的故事，不是游吟诗人唱出来的，也不是剧作家和作家写出来的；这样的故事是科学讲出来的。

科学所讲的故事，其宏伟壮丽、曲折幽深、惊悚诡异、恐怖神秘，甚至浪漫和多愁善感，都远超出文学的故事。这本书更证明了这个想法。

作为一个科幻迷，在读此书时充满了阅读科幻小说的快感，但此书的想象力却远远超越了科幻，其宏大广阔和疯狂的程度是任何科幻小说所不及的，比如弦论中的高维空间形态有10的500次方种之多，由此可能产生同样数量的多重宇宙，而我们所在宇宙所有基本粒子的总和也不过10的90次方；还有那包含一切可能的终极多重宇宙，科幻小说中从来不敢描述这样的概念。

读这本书的自始至终，震撼紧跟着震撼，神奇叠加着神奇，书中的思想之辽阔深远，想象力之疯狂，让人头昏目眩。但本书不是科学幻想，其中的每一种多重宇宙模型，都是严谨的科学推论，都有着理论和数学基础，其含金量是科幻所远不能比的。

所以，科学不是想象力的桎梏，恰恰是想象力的源泉和翅膀。本书的书名本来叫《宇宙的云图》，我感觉这个书名更贴切一些，在这幅壮丽的云图面前，我们的思想尺度被拉伸到极致，有一种站在无限时空之外的上帝的体验。

现代科学，特别是物理学，已经进化到极其深奥的领域，其前沿理论所描述的世界已经远远超出了我们日常的经验范围，而描述这些理论所用的艰深的数学语言也让人望而生畏。

而本书的作者格林却有一种伟大的才能，能够把最深奥和晦涩的理论用符合我们现实经验的语言描述出来，不仅能够为我们所理解，而且这些描述鲜活生动，富有美感。

这种才能在他之前的一本介绍弦论的书《宇宙的琴弦》中已经表现出来，那是我读过的对包括相对论、量子力学和弦论在内的现代理论物理学介绍得最为清晰明白的一本书，格林的才能在这本书中更是发挥得淋漓尽致。

同时，本书的翻译也十分出色，译者对理论物理学和宇宙学有着专业而深刻的理解，用流畅的译文完美地表达了原书的意蕴，本书在高层次的科学传播著作的翻译中可以说是一个典范。

说到科学传播，不由生出诸多感慨。相对于有着明确现实意义的应用科学和技术，每个人更应该了解的却是最基础的科学理论，以及其最前沿的进展，因为这是人类眼中宇宙和大自然的最新图景。

如果一个人，从降生起直到老死，终生都没有走出过家门，这无疑是十分悲惨的人生。而我们如果在短暂的人生中匆忙而过，对超出我们视觉的宏大和微小的世界毫无了解，每天的思想都在生活和工作的范围里徘徊，那就等于在精神上一辈子没走出过家门，这无疑是人生的一大遗憾。

曾经，基础科学的最新理论对社会和人们的思想产生了深刻的影响，哥白尼的日心说、牛顿的古典力学以及达尔文的进化论，莫不如此。但后来，这种影响渐渐消失了，基础科学，特别是理论物理学，变成了象牙塔上的空中楼阁，离社会生活越来越远。

如果要找出一个界限的话，那就是量子力学，大众正是在量子力学出现之后才对理论物理学和宇宙学渐渐陌生的。

相对于包括相对论在内的、基于决定论的古典理论，量子力学以后的物理学显现出全新的哲学面貌，对人们所习惯和熟悉的认知方式产生了巨大的挑战，特别对一直接受单一哲学教育的中国公众，这种陌生感和挑战就更加明显。

于是产生了一个令人不安的现象：在科学技术飞快改变着人类生活的同时，科学的最新的世界观却不为人知，社会公众和科学家眼中的大自然和宇宙差距越来越大，公众眼中的宇宙仍是一幅古典的图景，这种认知的差距可能成为社会进步潜在的最大障碍。

例如，现代物理学和宇宙学为我们展示了一个极为广阔的宇宙，而平行宇宙理论的出现，不论书中的九种多重宇宙假说的哪一种成为现实，都使宇宙的广阔又增加了许多个数量极，使人迹未至的广漠空间又复制了无数份。