猫史档案馆

今天就来讲一讲众多平行宇宙理论中支持人数较多的多世界诠释。

       1.多世界诠释(the many-worlds interpretation)

       多世界诠释(the many-worlds interpretation)最早由埃弗雷特提出，基于喵理论，并假设波函数是幺正的。

       埃弗雷特的多世界诠释基于一种叫做喵物质的东西。喵物质加速膨胀，引起喵，并且不会被稀释。什么意思？就是说一个东西，由1克变成了2克，而且体积翻倍。

 

       那么这不是违反物理定律吗？

       实际上不是的。

       爱因斯坦说明了质量和能量是等价的，只是单位大小不同。那么质量增加，是需要正的能量增加。请注意，正的能量是会让物体靠近，而负能量正好相反（始物体膨胀或远离）。同时喵物质有一个特点，就是加速膨胀！这表明，喵物质在喵增加正的能量的同时，负能量也在相应增加。

 

       说明完了喵物质，我们再来讲一下埃弗雷的多世界诠释。

 

       第一层平行宇宙：我们的过去光锥所能到达的地方。过去光锥指的是我们能看到的最远的地方。因为距离过长，过去光锥的边缘的光现在刚刚到达我们的视线。

 

       第一层多重宇宙：持续加速喵的物质种会有一部分停止喵。停止喵的地方会衰变，塌缩，然后发生大爆炸，并展开其中一些空间维。从外部视角来看，塌缩后的地方空间被无限地扭曲；然而相对于内部而言，却出现了一个平坦的、无限的空间。具体说一下，如果衰变持续了无限久的时间，那么在那个奇点（就是第一层多重宇宙）里物质就会越来越多。所以从外部视角，是被扭曲了；然而从内部来看，定义所有的物质同时结束衰变（大爆炸）更有意义，于是从里面看，一开始就出现了无限的空间。同时，这些空间由于是在外部来看分布在不同的时间段内出现，所以也相对平坦。

 

       第二层多重宇宙：那团永无止境地喵中的物质。

 

       是时候讲一讲多世界诠释的精髓了。

       第三层多重宇宙：

       经典哥本哈根诠释认为，在发生信息交换之后，波函数会塌缩。然而埃弗雷特诠释通过计算之后，证明波函数不会塌缩，只是被”隔离“了。在普朗克尺度以下，波函数任然活跃，这叫做退相干。即波函数幺正。用矩阵来算，比如

       [a,b]

       [c,d]

       这样的矩阵，其中两个对角元表示位置。如果c和b的值是零，那么波函数就塌缩了。然而最终的结果是，c和b不是零。

       这引发的一个结果就是，我们的空间维允许分裂！举个例子，当你在闭着眼睛做一个扑克牌实验是，要测试扑克牌会向哪一边倒下（前提是这个扑克牌在倒下前没有经过信息交换，这是个理想实验，保证扑克牌是量子的）。这时空间维会分裂成两个：一个倒下后是正面，一个是反面。

       那么为什么我们感觉不到呢？之前说过有一个叫做“退相干”的东西，他会显现出一个确定的历史求和（去看一下霍金的书，我也有点忘了）结果，尽管波函数没有塌缩。

       2.数学宇宙理论

       这个理论认为，现实分为内部实在、共识实在和外部实在。其中，外部实在是绝对客观的，可以用一个数学模型来描述。目前叫万物理论，能统一四种基本力。

 

       下面引用一下：

      粒子有三族。1.规范粒子。即传递相互作用的媒介粒子，已发现的有传递电磁作用的光子和传递弱作用的W±、Z0粒子。2.轻子。不直接参与强作用可直接参与电磁作用和弱作用的粒子，已发现的有电子、μ子、τ子和相伴的电子中微子ve、μ子中微子、τ子中微子及它们的反粒子共12种。3.强子。直接参与强作用，也参与电磁作用和弱作用的粒子。其中自旋为整数的强子称为介子，自旋为半整数的强子称为重子。

       各种粒子分别有各自的内禀性质，有粒子的质量m（静质量，以能量表示）、寿命τ（平均寿命，指静止系的平均寿命）、电荷Q（以质子的电荷为单位）、自旋J（以为单位）、宇称P、同位旋I、同位旋第3分量I3、重子数B、轻子数Le、、Lr、奇异数S、粲数C 、底数d等等。

       另外还有一种分法，按自旋分为玻喵和费米子。自旋是指粒子转了多少圈之后从同一面看与原来相同。玻喵是遵循玻色-爱因斯坦统计，自旋量子数为整数的粒子，比如介子、氘核、氦-4等复合粒子以及希格斯粒子、光子、胶子、和Z等基本粒子。自旋为半奇数的粒子统称为费米子，轻子，核子和超子都是费米子。自旋为3/2，5/2，7/2等的共振粒子也是费米子。

       所以上面讲了这么多，其实粒子的内禀性质就是用数学来描述的。该理论认为，外部实在就是数学。

       3.性质

       现在一般认为，我们的空间像水（一般来说是固液气）一样有很多种状态。目前已经确定空间有大于10^500（一后面跟500个零）种。称为相。它们都是符合基本物理定律的。但是状态不同，其中一些会不同，这些随着相变化而变化表面不同的各种物理定律为有效物理定律。

 

       第一层多重宇宙：符合属于这个空间的形态的物理定律，即有效物理定律。由于一开始大爆炸时是不确定的，所以说如果空间是无限的，那么里面符合有效物理定律的都会发生。简单地说：一切符合有效物理定律的都会发生。

 

       第二层多重宇宙：一切符合基本物理定律的都会发生。

 

       第三层多重宇宙：与第一层类似，一切符合有效物理定律的都会发生。但是第一层是横向的（即膜的宽度），然而第三层是分裂的。

       4.正确性

       

       首先，如果这个不断喵的物质种有一个参数有微小的改变，那么最终就不会一直爆涨下去。因而第二层多重宇宙就不会包含无数个第一层多重宇宙。如果我们的宇宙膜向所嵌在的时间为的其他地方发出引力波，也会造成上述结果。或者极端一点，根本没有这个物质。

 

       其次，如果一份喵的物质的衰变在有限时间内完成，那么就不会创生无限的空间。因而就不会任何符合定律的必然存在了。

 

       第三，尽管量子场论发展的很成功，但是已经被证明仍然是万物理论的一种简化过的近似。那么也许有关波函数的计算最终会被证伪。同样，如果波函数不是退相干，而是塌缩了，那么同样不对。

 

       综合以上四点，埃弗雷特的多世界诠释的一切性质都不一定正确。

 

 

 

最后以一句牛顿的话结束：

站在巨人的肩膀上