它們都隻穿過其中的一條豎縫,板後麵的牆上也隻顯示兩條豎直的電子帶。


    而如果我們撤掉觀測裝置,電子就又變回了疊加態,牆上再次出現很多條豎直的電子帶。


    這就像是一個調皮的小孩,一旦媽媽盯著他,他就表現出乖巧的一麵,而一旦媽媽轉過身去之後, 他馬上表現出了頑皮的一麵。這太不可思議了,因為電子沒有意識,它怎麽知道有沒有人在盯著它。


    為了解釋這個現象,哥本哈根學派又引入了一個新的概念:坍縮。


    在觀測前,單個電子處於疊加態,所以它可以同時通過兩條縫,而豎縫前的觀測讓它坍縮成了疊加態其中的一種確定狀態,百分之五十的概率通過左縫, 百分之五十的概率通過右縫。


    至於這個坍縮是怎麽產生的、觀測為什麽會引起坍縮?


    哥本哈根學派沒有做進一步的解釋。


    這個語焉不詳的理論當然引起了一大部分物理學家的不滿, 其中之一就是奧地利物理學家薛定諤。


    為了反駁哥本哈根學派,薛定諤提出了一個著名的思想實驗——薛定諤的貓。


    將一隻貓放入一個封閉的盒子,同時放入盒子中的還有一瓶毒氣和一個放射性原子。


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    根據哥本哈根學派的觀點:任何量子係統在觀測前都處於疊加態。原子是量子係統,所以這個放射性原子處於衰變和不衰變的疊加態。


    假設這個放射性原子在一小時內有百分之五十的概率發生衰變,當它衰變的時候毒氣裝置會啟動,貓就會毒死。那麽,一小時後,這隻貓是死是活呢?


    根據哥本哈根學派的觀點,在我們打開盒子觀測之前,放射性原子處於衰變和不衰變的疊加態,而貓則處於生和死的疊加態。


    這個實驗將微觀係統與我們更容易理解的宏觀事物對應,其荒誕性也隨之增強。


    如果說電子同時處於兩個位置的疊加態還隻是有點難以理解的話,那貓同時處於生和死的狀態就是在挑戰所有人的認知了。


    按照常理,貓的生死是打開盒子前的“客觀事實”,但根據哥本哈根學派,處於疊加態的貓, 它的死活決定於打開盒子後的觀測。


    為了打破量子論的這種困境, 美國物理學家埃弗裏特率先提出了“多世界詮釋”,也就是平行宇宙理論。


    埃弗裏特認為,疊加態的每一個狀態都是真實的,隻是它們出現在了不同的平行宇宙,根本不存在什麽坍縮,取而代之的是分裂,無時無刻不在進行的分裂。


    當觀測者與處於疊加態的物體發生相互作用時,宇宙就分裂成了無數個分支。


    當我們測量電子到底通過了哪條縫隙時,在測量的一瞬間,我們的世界就分裂成了兩個平行的世界,其中一個世界,我們看到電子通過了左縫,另一個世界,另一群“我們”看到電子通過了右縫。


    平行宇宙也能解釋那隻可憐的薛定諤的貓,在我們打開盒子觀測時,世界分裂成了兩個,其中一個世界原子衰變了,貓死了,而另一個世界原子沒有衰變,貓還活著。


    因為觀測無處不在,所以分裂是每時每刻都在進行的。從宏觀上來講,更容易被人理解的概念是選擇,你的每一個選擇都將分裂出不同的平行宇宙。


    平行宇宙理論聽上去似乎比哥本哈根學派的解釋更加瘋狂,僅僅是為了解釋小小的電子觀測問題,竟然要將我們的宇宙分裂成無數個宇宙,這實在是有些大動幹戈。


    但是換一個角度想,科學的進步不就是在一次次刷新我們的宇宙觀嗎?


    我們曾以為自己是宇宙的中心,但是哥白尼讓我們知道了地球其實隻是繞著太陽公轉的一顆行星。


    哈勃望遠鏡又讓我們直觀地看到了宇宙中存在無數像銀河係一樣的星係。


    現在我們又發現我們的宇宙可能隻是無窮無盡的平行宇宙中普通的一個。


    但或許,真正的宇宙遠比我們人類能夠想象的更加瘋狂。


    所以,為什麽不用最大膽的假設去看待我們的宇宙呢?作為回報,你將會生活在一個超越我們所有祖先最狂野想象的世界裏。


    而且大劉也曾說過——


    “文明的曆程,就是人類越看越遠的曆程,隨著視野的延伸,人們所知道的宇宙變得越來越大。


    我小的時候生活在太行山區,那時遠方的山脊線在我眼中曾經是很奇妙的東西,看著那條以空曠的天空為背景的山脊,我總是好奇山的那邊會有什麽東西,漸漸地開始想象山那邊有一個很神奇的世界。對於那時的我,那條山脊線就是世界的邊緣。對於人類的遠古祖先來說,這種感覺可能常常出現,在那時的人們眼中,可能一個山穀就是世界的全部。


    不同民族的神話傳說中,都出現過覆蓋全世界的大洪水的敘述,以至於人們曾認為地球真有過一個大洪水時代。其實這可能是一個誤解,因為神話中的“世界”概念與我們今天大不相同,比如最著名的《聖經》中的大洪水,也聲稱是席卷全世界,但那個世界隻是地中海地區極其有限的一個範圍,那次洪水也隻是一次地區性洪水而已,即使黑海灌入地中海的猜測成立,離現今意義上的世界性洪災還差得遠。


    後來,人類的世界視野擴展到整個地球,並延伸到星空中,但在相當長的一段時間裏,人類所認識的宇宙仍然隻有太陽係大小,土星和海王星就是宇宙的邊緣。十七世紀末恒星視行差的發現,使人類眼中宇宙的尺度發生了一次巨大的飛躍,但直到二十世紀初,科學家仍然認為銀河係就是宇宙的全部。現在,可觀測宇宙的尺度已經擴展到百億光年以上,這是一個人類的想象力已經難以把握的巨大存在,而平行宇宙理論告訴我們,這樣一個巨大的宇宙並非存在的全部,可能隻是滄海之一粟。


    我們對多重宇宙理論並不陌生,但大多來源於量子力學的多世界假說,但在這本書中,作者共為我們描述了多達九種可能的多重宇宙,大多以前鮮有聽聞,量子力學的那一種反而放到了最後。


    在這九種平行宇宙中,最為直觀的應該是所謂百納布多重宇宙,我們對宇宙無限的概念並不陌生,在一個無限的宇宙中,相距遙遠的區域必然形成無數的多重宇宙,最驚人的推論是:基本粒子的組合方式是有限的,如果宇宙無限,那麽必然會出現粒子的組合與我們所在的子宇宙相同的其他子宇宙,而這樣的子宇宙也有無窮多個,也就是說我們的世界可能有無數個拷貝。


    這是一個在數學上最能為我們普通人理解的多重宇宙模型。最為哲學的是所謂終極多重宇宙,設想所有可能的規律和參數都是存在的,都能構成各自的宇宙,甚至包括那些無法用數學計算和表達的規律,這無疑是無窮大中的無窮大了。


    這樣的宇宙動搖了認識論的哲學基礎,科學探索是建立在這樣的動機上,即試圖說明宇宙規律和宇宙參數為什麽是現在這個樣子,但在終極多重宇宙中,所有的可能性都存在,就像鞋店中有所有尺寸的鞋子,其中必然有合我們腳的那一雙,這樣一來,探索的意義就大打折扣。


    除以上兩種外,書中還描述了包括弦論在內的現代最前沿的物理學和宇宙學理論所產生的多重宇宙模型,甚至還探討了可能在計算機中產生的虛擬宇宙。


    我一直認為,人類曆史上最偉大最美妙的故事,不是遊吟詩人唱出來的,也不是劇作家和作家寫出來的;這樣的故事是科學講出來的。


    科學所講的故事,其宏偉壯麗、曲折幽深、驚悚詭異、恐怖神秘,甚至浪漫和多愁善感,都遠超出文學的故事。這本書更證明了這個想法。


    作為一個科幻迷,在讀此書時充滿了閱讀科幻小說的快感,但此書的想象力卻遠遠超越了科幻,其宏大廣闊和瘋狂的程度是任何科幻小說所不及的,比如弦論中的高維空間形態有10的500次方種之多,由此可能產生同樣數量的多重宇宙,而我們所在宇宙所有基本粒子的總和也不過10的90次方;還有那包含一切可能的終極多重宇宙,科幻小說中從來不敢描述這樣的概念。


    讀這本書的自始至終,震撼緊跟著震撼,神奇疊加著神奇,書中的思想之遼闊深遠,想象力之瘋狂,讓人頭昏目眩。但本書不是科學幻想,其中的每一種多重宇宙模型,都是嚴謹的科學推論,都有著理論和數學基礎,其含金量是科幻所遠不能比的。


    所以,科學不是想象力的桎梏,恰恰是想象力的源泉和翅膀。本書的書名本來叫《宇宙的雲圖》,我感覺這個書名更貼切一些,在這幅壯麗的雲圖麵前,我們的思想尺度被拉伸到極致,有一種站在無限時空之外的上帝的體驗。


    現代科學,特別是物理學,已經進化到極其深奧的領域,其前沿理論所描述的世界已經遠遠超出了我們日常的經驗範圍,而描述這些理論所用的艱深的數學語言也讓人望而生畏。


    而本書的作者格林卻有一種偉大的才能,能夠把最深奧和晦澀的理論用符合我們現實經驗的語言描述出來,不僅能夠為我們所理解,而且這些描述鮮活生動,富有美感。


    這種才能在他之前的一本介紹弦論的書《宇宙的琴弦》中已經表現出來,那是我讀過的對包括相對論、量子力學和弦論在內的現代理論物理學介紹得最為清晰明白的一本書,格林的才能在這本書中更是發揮得淋漓盡致。


    同時,本書的翻譯也十分出色,譯者對理論物理學和宇宙學有著專業而深刻的理解,用流暢的譯文完美地表達了原書的意蘊,本書在高層次的科學傳播著作的翻譯中可以說是一個典範。


    說到科學傳播,不由生出諸多感慨。相對於有著明確現實意義的應用科學和技術,每個人更應該了解的卻是最基礎的科學理論,以及其最前沿的進展,因為這是人類眼中宇宙和大自然的最新圖景。


    如果一個人,從降生起直到老死,終生都沒有走出過家門,這無疑是十分悲慘的人生。而我們如果在短暫的人生中匆忙而過,對超出我們視覺的宏大和微小的世界毫無了解,每天的思想都在生活和工作的範圍裏徘徊,那就等於在精神上一輩子沒走出過家門,這無疑是人生的一大遺憾。


    曾經,基礎科學的最新理論對社會和人們的思想產生了深刻的影響,哥白尼的日心說、牛頓的古典力學以及達爾文的進化論,莫不如此。但後來,這種影響漸漸消失了,基礎科學,特別是理論物理學,變成了象牙塔上的空中樓閣,離社會生活越來越遠。


    如果要找出一個界限的話,那就是量子力學,大眾正是在量子力學出現之後才對理論物理學和宇宙學漸漸陌生的。


    相對於包括相對論在內的、基於決定論的古典理論,量子力學以後的物理學顯現出全新的哲學麵貌,對人們所習慣和熟悉的認知方式產生了巨大的挑戰,特別對一直接受單一哲學教育的中國公眾,這種陌生感和挑戰就更加明顯。


    於是產生了一個令人不安的現象:在科學技術飛快改變著人類生活的同時,科學的最新的世界觀卻不為人知,社會公眾和科學家眼中的大自然和宇宙差距越來越大,公眾眼中的宇宙仍是一幅古典的圖景,這種認知的差距可能成為社會進步潛在的最大障礙。


    例如,現代物理學和宇宙學為我們展示了一個極為廣闊的宇宙,而平行宇宙理論的出現,不論書中的九種多重宇宙假說的哪一種成為現實,都使宇宙的廣闊又增加了許多個數量極,使人跡未至的廣漠空間又複製了無數份。

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