我們一起學貓叫,一起喵喵喵喵喵
薛定諤的貓應該是科學界最知名的一隻貓,也是最痛苦的一隻貓。
因為奧地利物理學家薛定諤有一天忽然想到了一個很奇特的飼養它的方式。
薛定諤選定一隻可愛的小貓,黑白色的(也可能是小橘貓,但顏色不重要),再找一隻能夠完美封閉的盒子。這個盒子一旦關上,沒有人能夠從外面知道里面的情況。
除了貓和盒子,薛定諤還找一種放射性材料,這種特殊材料,老薛說它會有50%的機會產生射線。
放射性材料很難被預測。根據量子規則,沒有任何方式可以事先預測它會不會衰變併發出射線。只有概率。二分之一的可能性——對於薛定諤選的的這個材料來說。
然後,薛定諤又再找到三個其他物體:一瓶裝著致命毒藥的管子,一把錘子和一個放射性探測器。
接下來,薛定諤把所有東西聯接在一起,一旦放射性探測器探測到放射性物質放出射線,錘子就會打破管子釋放出毒藥。
然後薛定諤就等著。再然後呢?
有50%的機會小貓被毒死了。一切都取決於放射性衰變。
可憐的小貓咪,安息吧,下輩子別做薛定諤的家的貓了。
且慢——小貓咪死了嗎?
除非打開盒子,你無法知道放射性衰變發生了沒有,因此你也沒有辦法知道管子有沒有被打破,以及那隻貓是死了還是活著。
量子效應正在出現,如我們所期待的。後果是宏觀的——大到足夠讓我們看見。
但除非打開盒子,你無法知道放射性衰變發生了沒有,因此你也沒有辦法知道管子有沒有被打破,以及那隻貓是死了還是活著。
衰變還是未衰變這一事件被直接聯繫到毒藥和貓,只要盒子未被打開,這隻貓既沒有死去,也沒有活著,而是同時存在。
在你打開盒子之前,衰變同時處於發生了和未發生狀態,因此毒藥已經被釋放,也尚未被釋放。
所以貓咪死了,卻又活著。
死了並且活著——小貓咪不僅可憐,而且痛苦(生不如死,又生又死)。
可見薛定諤不是一個合格的貓奴,擱現在一定要把他送上微博虐貓者熱搜。
好在,這只是薛定諤的一個假想實驗,只發生在他那神奇的腦子裡(雖然我們常說有可能被門夾了)。
打開盒子意味著你與實驗發生了作用,對不對?
所以你的確進行了干擾。你的確觀察了。當有人進行了觀察,大自然就必須作出選擇。
因此,這個選擇——也就是塌縮——如果是真實的話,顯然已經發生:讓貓活了下來。
好吧,很高興小貓咪活了下來,在50%的機率下倖存了。
等等,50%?那麼另外的50%結果去了哪裡?
如果貓是活的,死貓去了哪裡?反過來也一樣,如果貓是死的,活貓去了哪裡?
面對這個謎團,薛定諤撓撓頭。
直到美國物理學家艾弗雷特一九五六年發表博士論文的時候,對此提出了自己的見解。
在他的論文裡,他大膽而出色地聲稱,既然量子理論在非常小的尺度上如此完美,那麼到我們日常生活的尺度上,它也應該一路被重視。我們宇宙中的一切都由量子物質構成,因此所有一切都應被看作是一個各種可能性同時存在的巨大量子波。
如果從這個視角看,那麼沒有什麼塌縮發生。所有的可能性都依然存在。
從這個視角看,整個宇宙在每次作出選擇時產生了分支,緣於實驗或是其他觀察。因此應該存在著無法想象之多的許多平行宇宙,其中每一種可能性,每一種可能的後果都以事實存在。
按照艾弗雷特的看法,我們的周圍到處都是平行歷史。
在某種意義上,艾弗雷特對於量子物理學的理解在字面上的解釋是,如果你能克服自私的障礙,你就永遠不需要悲傷。任何時候,位於這裡的你遭受什麼不快,在無窮多的平行宇宙中無窮多的其他平行的你正因躲開了這個壞消息而滿心快活。
舉個生活中的例子,回到你高考那年的考場上,面對一道你不會做的選擇題,你決定蒙一個答案試試運氣。在那電光火石的一瞬間,無數的平行宇宙中,有的你選擇了正確答案C,有的你選擇了錯誤的A/B/D。就那一瞬間,你很難解釋選擇的原因。但這一對一錯造成的分差,足以讓你走進不同的大學,接觸不同的圈子,擁有完全不同的人際圈和生活方式。
幸運的是,按照艾弗雷特的解讀,宇宙根本就沒有作出任何真正的選擇。所有可能的都實現了。
只是你不知道也見不到而已。
所以,大家開心一點,關注一下。