文档介绍：多世界(doc)-多世界多世界《量子》历史之旅(六)高山有谁曾梦想过我们所生活的世界只是无数个世界中的一个,又有谁梦想过这些其他的世界就在我们的身边,它们与我们共有同样的时间和空间。然而,量子理论却似乎预言了这样一种多世界丛林的存在。 20 世纪保守最好的机密1957 年,普林斯顿大学的研究生艾弗雷特三世公布了一个将令所有人为之震惊的新理论,它就是量子力学的多世120界解释。后来的科学评论家称之为“世纪保守最好的机密之一”。 2HughEverettIII1950 艾弗雷特三世()毕业于美国天主教大学化学工程专业。年代,他在普林斯顿大学攻读数学物理专业的博士研究生,导师是著名的物理学家惠勒。在研究生期间,艾弗雷特学****了冯诺依曼和玻姆的量子力学课本,并经常与其他同学就量子力学问题进行讨论。在他看来,“下述情况似乎是不真实的:一方面,应当有一种‘魔法式’的过程,在这个过程中发生某种剧烈变化(波函数坍缩);而另一方面,在所有时间里又假设系统服从完全自3然的连续定律。”经过长时间的独立思索,艾弗雷特逐渐形成了自己的看法,他认为正统解释中的波函数坍缩是不必要的观念,并重新给出了量子力学的相对态表述。艾弗雷特假设,所有孤立系统的演化都遵循薛定谔方程,波函数坍缩从不发生。但是,如果波函数不发生坍缩,为什么我们对具有不确定性(即处于叠加态)的量子系统的测量只能得到一个确定的结果呢,艾弗雷特意识到,另一个可能的出路在于:作为相互作用的结果,测量仪器与被测系统的状态之间发生关联,从而测量仪器的状态不再能够被独立地定义,而只能相对于被测系统的状态来定义,艾弗雷特称之为相对态。进一步地,当观察者对测量仪器进行读数时,他的状态也与测量仪器,进而与被测系统的状态关联起来。这三者形成了一个复合系统的整体,而根据薛定谔方程被测系统的不确定性将传递给整个复合系统,即它也处于叠加态。现在到了问题的最关键之点,艾弗雷特在此迈出了最大胆的一步。他认为,由于在复合系统的叠加态中,每一个成员态包含一个确定的观察者态、一个具有确定读数的测量仪器态,以及一个确定的被测系统态,因此,作为叠加态中的每一个成员态描述一个感知到一个确定结果的观察者,对于这个观察者被测系统的状态似乎已经被转换成对应的坍缩态。于是,对于每个由叠加态中的一个成员态所描述的观察者来说,波函数坍缩似乎已经在一个主观水平上发生,而他只感知到一个确定的结果。这的确是一个极其大胆而新颖的想法~ 1956 艾弗雷特将他的想法写成了一篇博士论文,他的导师惠勒对这一工作表示赞许,论文的预印本也从年初开19571始在一些物理学家中间传阅。年月,在北卡罗莱纳大学举行的主题为“引力在物理学中的角色”的会议上,艾弗雷特宣读了他的论文,论文的简略版随后发表在《物理学评论》上。重见天日艾弗雷特的新解释公布之后,物理学界的反应是异常的冷淡。正统一派对此漠然置之,据说艾弗雷特曾经到哥本哈1968根去约见玻尔,但是遭到了完全的拒绝。此后,艾弗雷特解释在物理学界沉寂了十余年。直到年,量子引力理论4BryceSDeWitt的主要奠基者之一狄维特()才让这一解释重见天日。()在一系列文章中发展了艾弗雷特的理论,并给出了更为清晰的表述。他们认为,在测量过程中,由初始波函数描述的世界分裂为许多个相互不可观察但同样真实的世界分支,它们中的每一个都对应于整个系统叠加态中的一个确定的成员态。于是,在每个单独的世界分支中,一次测量只产生一个确定的结果,虽然各个世界分支中的结果并不相同。狄维特进一步强调,“在当前接受的形式体系框架内,它是唯一允许量子理论在宇宙学的基础中起作用的观念。”这样,艾弗雷特的相对态表述便以多世界解释的新名称开始广为人知。 1973 年,艾弗雷特应惠勒和狄维特的邀请,在德克萨斯州的奥斯汀大学作了一系列关于量子力学的演讲。艾弗雷特的演讲非常成功,他表述准确,充满热情,并极有预见力。在演讲总结中他宣称,“我们将被引向一个新的情况,其中上述理论(即多世界理论)是客观上连续的、因果的,而主观上是非连续的、几率的。”[] 后记也许是由于对如此冷漠的学术界的失望,艾弗雷特在博士毕业后即离开了物理学领域。他先是作为美国五角大楼武器系统评估小组的一名防御分析家,后来成为了一名私营承包商并由于事业的巨大成功而成为了千万富翁1970年代后期,随着人们对多世界解释的兴趣不断增长,艾弗雷特准备重新回到物理学界对量子理论中的测量问题进行更深入的研究。1982然而,不幸的是,他于年死于心脏病。去相干与超脑多世界解释的确是一个革命性的看法,它否定了一个单独的经典世界的存在,而认为实在是一种包含有很多世界的实在,它的演化是严格决定论的。然而多世界解释仍然存在许多恼人的问题5,其中之一就是优选基问题,为什么我们只能感知到确定的