认识论概要/量子多重命运理论
认识论的主要益处之一是摆脱对科学的偏见。我们事先并不知道某种知识是否为好的知识。它必须被允许证明自己,必须根据文件进行判断。任何理论都可以声称拥有知识。科学不能发展成不容忍。如果我们想成为科学家,我们就必须愿意接受所有的提议,即使是那些让我们感到惊讶或不悦的提议。我们最终再进行判断,而不是一开始。
埃弗雷特在1957年提出了一种新的量子物理学解释,他称之为普遍波函数理论。他也称之为相对量子态理论。但通常被称为量子力学的平行宇宙解释。由于这种命名可能会产生误导,这里称之为量子多重命运理论。
埃弗雷特的论点经常被忽视。人们错误地认为,他的理论增加了关于时空本质的假设,将其划分为许多分支。没有什么比这更远离他的思想了。埃弗雷特的理论没有在量子理论中增加任何假设,无论是关于时空的,还是关于任何其他事物的。它恰恰相反,放弃了一个非常可疑的原理,即波函数坍缩原理。
如果错误地解读一个美丽的理论,它可能会变得难以理解且荒谬。这就是量子力学和薛定谔方程所发生的事情。如果我们像玻尔、海森堡和几乎所有人一样解读它,我们会把它变成一个荒谬的理论,因为波函数坍缩与薛定谔方程相矛盾。该方程指出,任何物理系统的演化都是幺正的,而波函数坍缩是一种非幺正的演化。因此,波函数坍缩原理阻止了我们理解薛定谔方程。
更准确地说,可以从薛定谔方程证明,观察过程通常不会导致单个结果,而是导致结果的叠加。换句话说,该理论指出,在观察之后,观察者的命运会分裂成与可能结果一样多的命运。这就是多重命运的存在定理,它是薛定谔方程的一个非常直接的结果,只要将其应用于观察过程。
多重命运之树是薛定谔方程的一个解。埃弗雷特并没有发明这棵树,他通过仔细研究量子物理学的根本方程发现了它。
与人们通常认为的相反,原则上可以通过观察来验证多重命运的存在定理。观察者无法观察到她的其他命运,因为它们永远无法相遇,它们是不可组合的。但第二个观察者原则上可以通过“薛定谔的猫”类型的实验来观察第一个观察者是否具有多个命运。此类实验已经进行过,并且它们完全证实了量子预测,就像迄今为止的所有实验一样,但所研究的系统太小,无法被视为其多重命运已被观察到的真正观察者。
在薛定谔设想的实验中,产生了矛盾状态,但实验并非旨在通过观察来验证它是否真的产生了,因为它在打开盒子时就被破坏了。然而,一个稍微修改的实验使观察类似于的状态实际上已经产生了(“薛定谔的猫”型实验)。因此,原则上我们可以验证观察者的两个命运同时都是真实的。
多重世界是相对于观察者的命运而言的世界。每个观察者的命运都有自己的世界,它无法与自己的其他命运共享,但可以与其他观察者共享,前提是它可以与他们的命运组合。但所有这些命运及其相关世界都发生在一个宇宙中,一个时空中。埃弗雷特的理论不过是普通的量子理论,它可以应用于任何时空中,R4或其他。
有时人们错误地认为,埃弗雷特的理论需要一种新的时空,因为与同一观察者的不同命运或不同观察者的不可组合命运相关的平行世界被认为是分离的世界。在一个世界中发生的事情不会影响另一个世界中发生的事情。那么为什么说它们在同一个时空中呢?两个存在可以在同一时间同一地点而无法相遇,因为它们的命运是不可组合的。那么为什么说它们在同一时间同一地点呢?
当两个观察者具有不可组合的命运时,原则上总有可能存在第三个观察者,其命运与前两个观察者的命运相组合。当两个存在在同一时间同一地点而无法相遇时,总有可能存在第三个存在以随机的方式遇到其中一个,如果它出现在这个地方。从第三个存在的角度来看,前两个存在因此可能同时存在于同一时间同一地点,即使它不能同时在这个地方遇到它们两者(可能的相遇之外的共存和纠缠的时空,在量子观察理论中)。
同一个时空容纳了所有观察者的所有命运,但通常这些命运无法相遇,因为它们是不可组合的。关于一个地方发生的事情,我们只知道一小部分,只有那些与我们命运相组合的存在,我们无法感知其余部分,所有与我们命运不可组合的命运,数量无法计算,然而它们却发生在同一时间同一地点。
埃弗雷特的理论将相同的量子定律应用于所有物体,无论是微观的还是宏观的,以及所有过程,包括观察过程。由于两个量子系统的联合是一个量子系统,因此所有物体都是量子系统,无论是微观的还是宏观的。观察是与其他物理过程相同的物理过程。因此,没有理由让它们服从特殊的定律,这将证明波函数坍缩原理是合理的。
埃弗雷特理论是唯一一个认真对待薛定谔方程,甚至包括其最令人惊奇的结果的理论。从那里出发,它在一个统一的理论框架内证明了量子物理学的所有结果,而无需引入多余的或武断的假设,或与薛定谔方程产生矛盾。这足以证明它是一个富有成果的理论。它已经证明了自己。它已经非常清楚地表明它是一个优秀的理论。事实上,它是今天存在的最好的物理理论。
相反,波函数坍缩原理完全没有用。量子物理学的任何理论或经验结果都不需要它。除了使理论产生矛盾之外,它毫无用处。人们必须真正相信无花果树的寓言,才能想象有一天这个原理会在科学中占据一席之地。
埃弗雷特理论的易懂介绍:量子观测理论