量子力学之平行宇宙宇宙间或许有无数个你 而每一个你都生活在一张“膜”上 然而你们却相距太远 相见遥遥无期什么是“平行宇宙”？n平行宇宙（Multiverse、Parallel universes），或者叫多重宇宙论 ，指的是一种在物理学里尚未被 证实的理论，根据这种理论，在 我们的宇宙之外，很可能还存在 着其他的宇宙，而这些宇宙是宇 宙的可能状态的一种反应，这些 宇宙可能其基本物理常数和我们 所认知的宇宙相同，也可能不同 平行宇宙的层次 n在2003年的科学人杂志里，有一篇由 美国宇宙学家Max Tegmark写的关于 平行宇宙的专文，在文中他将平行宇 宙分成四个层次n其中第三层次是“量子平行世界”它 直接源于著名的、备受争议的量子力 学解释－－任何随机量子过程都导致 宇宙分裂成多个，每种可能性一个量子平行世界 ——波函数“坍塌”n许多合理的波函数都导致看似荒谬不合逻辑 的状态，比如那只在所谓的量子叠加下同时 处于死和活两种状态的猫为了解释这种怪 异情形，在20实际20年代，物理学家们做了 一种假设：当有人试图观察时，波函数立即 “坍塌”成经典理论中的某种确定状态这个 附加假设能够解决观测发现的问题，然而却 把原本优雅和谐统一的理论变得七拼八凑， 失去统一性。
随机性的本质通常归咎于量子 力学本身就是这些不顺眼假设的结果量子平行世界 ——波函数“坍塌”n然而普林斯顿大学毕业生Hugh Everett在1957年指出“波函数坍塌”的 假设完全是多余的纯粹的量子理论 实际上并不产生任何矛盾它预示着 这样一种情形：一个现实状态会逐渐 分裂成许多重叠的现实状态，观测者 在分裂过程中的主观体验仅仅是经历 完成了一个可能性恰好等于以前“波函 数坍塌假设结果”的轻微的随机事件 这种重叠的传统世界就是第三层多重 宇宙量子平行世界 ——站在哪个角度n四十多年来，物理界为是否接受 Everett的平行世界犹豫不决，数度反 复但如果我们将之区分成不同视点 分别来看待，就会更容易理解研究 它数学方程的物理学家们站在外部的 视点，好像飞在空中的鸟审视地面； 而生活在方程所描述世界里的观测者 则站在内部的视点，就好比被鸟俯瞰 的一只青蛙量子平行世界 ——站在哪个角度n在鸟看来，整个第三层多重宇宙非常简单 只用一个平滑演化的、确定的波函数就能就 能描绘它而不引发任何分裂或平行被这个 演化的波函数描绘的抽象量子世界内部却包 含了大量平行的经典世界它们一刻不停的 分裂、合并，如同经典理论无法描述的一堆 量子现象。
在青蛙看来，观察者感知的只有 全部真相的一小部分它们能观测到自己所 在那个第一层宇宙，但是一种模仿波函数坍 塌效果而又保留统一性、被称为“去相干”的 作用却阻碍他们观测到与之平行的其他宇宙 量子平行世界 ——站在哪个角度n每当观测者被问及一个问题、做一个决定或 是回答一个问题，他大脑里的量子作用就导 致复合的结果，诸如“继续读这篇文章”和“放 弃阅读本文”在鸟看来，“作出决定”这个行 为导致该人分裂成两个，一个继续读文章而 另一个做别的去了而在青蛙看来，该人的 两个分身都没有意识到彼此的存在，它们对 刚才分裂的感知仅仅是经历了个轻微的随机 事件他们只知道“自己”做了什么决定，而 不知道同时还有一个“他”做了不同的决定量子平行世界 ——站在哪个角度n尽管听起来很奇怪，这种事情同样发生在前 面讲过的第一层多重宇宙中显然，你刚作 出了“继续阅读本文”的决定，然而在很远很 远的另一个银河系中的另一个你在读过第一 段之后就放下了杂志第一层宇宙和第三层 宇宙唯一的区别就是“另一个你”身处何处 第一层宇宙中，他位于距你很远之处－－通 常维度空间概念上的“远”第三层宇宙中， 你的分身住在另一个量子分支中，被一个维 度无限的希尔伯特空间分隔开来。
量子平行世界 ——理论成立的重要假设n第三层多重宇宙的存在基于一个至关重要的 假设：波函数随时间演化的统一 n如果物理学是统一的，那么大爆炸早期量子 波动是如何运作的那幅标准图画将不得不改 写它们并非随机产生某个初始条件，而是 产生重叠在一起的所有可能的初始条件，同 时存在然后，“去相干”作用保证它们在各 自的量子分支里像传统理论那样演化下去 这就是关键之处：一个哈勃体积内不同量子 分支（即第三层多重宇宙）演化出的分布结 果与不同哈勃体积内同一个量子分支（即第 一层多重宇宙）演化出的分布结果是毫无区 别的量子波动的该性质在统计力学中被称 为“遍历性”量子平行世界 ——理论成立的重要假设n物理学家们的研究也才处于刚刚起步阶段 例如，考察那个长久以来的问题：随着时间 流逝，宇宙的数目会以指数方式暴涨吗？答 案是令人惊讶的“不”在鸟看来，全部世界 就是由单个波函数描述的东西；在青蛙看来 ，宇宙个数不会超过特定时刻所有可区别状 态的总数－－也即是包含不同状态的哈勃体 积的总数诸如行星运动到新位置、和某人 结婚或是别的什么，这些都是新状态在 10^8开温度以下，这些量子状态的总数大约 是10^(10^118)个，即最多这么多个平行宇 宙。
这是个庞大的数目，却很有限 量子平行世界 ——理论成立的重要假设n青蛙的视点看，波函数的演化相当于从这 10^(10^118)个宇宙中的一个跳到另一个 现在你正处在宇宙A－－此时此刻你正在读 这句话的宇宙里现在你跳到宇宙B－－你 正在阅读另一句话那个宇宙里宇宙B存在 一个与宇宙A一摸一样的观测者，仅多了几 秒中额外记忆全部可能状态存在于每一个 瞬间因此“时间流逝”很可能就是这些状态 之间的转换过程－－最初在Greg Egan在 1994所著的科幻小说[Permutation City]中提 出的想法，而后被牛津大学的物理学家 David Deutsch和自由物理学家Julian Barbour等人发展开来量子平行世界 ——如何验证n如果当前研制量子计算机的大量努力成功的 话，将为第三层平行宇宙提供更加深远的证 据不仅如此，量子计算机的工作是在本质 上利用第三层多重宇宙的平行性大量的试 验同时也在寻找违反统一性－－最终决定量 子平行宇宙存在于否－－的证据现代物理 学在其面对的最重大挑战－－将广义相对论 与量子场论统一起来－－中成功与失败会改 变对第四层多重宇宙的看法：最终会找到那 个描述我们宇宙的数学结构，抑或是碍于数 学的局限性而停止不前，最终放弃第四层次 。
量子平行世界 ——一个美丽的童话n天空中的大部分行星在2500万年 后,都会回到自己初始的轨道,宇 宙是公正的,它给所有人的机会都 是一样的----2500万年!2500万年 后,我们将再次经历我们现在所经 历的一切,遇见我们所遇见的人谢鸣n首先感谢您抽时间阅读我东拼西 凑的“雕虫小技”，选择这个题目 的原因是前段时间看了一部BBC 的科学纪录片，里面提到“平行宇 宙”等诸多概念当时感觉很震撼 ，佩服死霍金伟大的想象力，于 是抱着致敬的心情做了这个小P n另外感谢百度百科和优酷视频原静 0610342。