同一個(gè)世界，很多個(gè)宇宙？
“雖然我支持在無數(shù)個(gè)宇宙中存在著無數(shù)個(gè)Sheldon的‘平行宇宙理論’，我還是像你保證，沒有任何一個(gè)宇宙中的我會(huì)和你跳舞?！薄渡畲蟊ā分?，“宅男”Sheldon這么回復(fù)美女Penny的邀舞請(qǐng)求。
為了解決與現(xiàn)實(shí)世界兼容的問題，無數(shù)物理學(xué)家嘗試了各種理論，最著名的恐怕就是上世紀(jì)50年代興起的“平行宇宙”(多世界理論)。
支持這個(gè)理論的科學(xué)家認(rèn)為，“薛定諤的貓”實(shí)驗(yàn)中，箱子在被打開觀測(cè)之前，與其說貓?zhí)幱谝环N既死又活的狀態(tài)，不如說這只貓同時(shí)處于不同的“宇宙”中。有的“宇宙”中貓是活的，有的“宇宙”中貓是死的。聽起來是不是很奇怪？但這個(gè)理論的確成功避開了很多問題，將微觀和宏觀世界聯(lián)系在了一起。
然而，即使到現(xiàn)在，這個(gè)理論依然如此前衛(wèi)，令人無法理解。最近20年間，它才開始受到人們的關(guān)注，并成為量子力學(xué)的熱門理論?；艚鹕踔翆⑦@一理論用到解釋時(shí)空旅行中：因?yàn)槠叫杏钪娴拇嬖?，時(shí)間線產(chǎn)生了分叉，出現(xiàn)了多重“歷史”，人們因此可能可以進(jìn)行時(shí)空旅行。這一解釋也解決了此前人們?cè)跁r(shí)空旅行中關(guān)于“殺死過去的我”的悖論。
現(xiàn)在，“多世界理論”演化出的“時(shí)空穿梭”已經(jīng)成為很多科幻作品中的主題。但這個(gè)理論完全是嚴(yán)格遵循數(shù)學(xué)方程演化得來的結(jié)果，其前提認(rèn)為所有“宇宙”都包容在同一個(gè)“時(shí)空”中，而這個(gè)“時(shí)空”是多維度的，霍金所提出的進(jìn)行“時(shí)空旅行”的“蟲洞”目前只存在于理論層面，還沒有任何物理證據(jù)證明其真實(shí)存在。
量子糾纏，挑戰(zhàn)光速
“量子糾纏”現(xiàn)象是說，一個(gè)粒子衰變成兩個(gè)粒子，朝相反的兩個(gè)方向飛去，同時(shí)會(huì)發(fā)生向左或向右的自旋。如果其中一個(gè)粒子發(fā)生“左旋”，則另一個(gè)必定發(fā)生“右旋”。兩者保持總體守恒。也就是說，兩個(gè)處于“糾纏態(tài)”的粒子，無論相隔多遠(yuǎn)，同時(shí)測(cè)量時(shí)都會(huì)“感知”對(duì)方的狀態(tài)。那么，這兩個(gè)粒子如何實(shí)現(xiàn)瞬間的溝通，這種感知是否是超光速的，這是否違背了相對(duì)論呢？
在量子力學(xué)中，微觀物質(zhì)很可能的確展現(xiàn)出和日常生活中的常識(shí)相悖的情況?！霸谖锢硎澜缰?，某些定義的速度是可以超越真空光速的，但是到目前為止，還沒有一個(gè)可以讓人信服的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持‘物理信號(hào)可以超越真空光速’這一論斷?！敝锌圃毫孔有畔⒅攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任周正威強(qiáng)調(diào)。
在現(xiàn)實(shí)世界中，不可能在人和石頭之間建立某種感應(yīng)，不經(jīng)接觸就令石頭發(fā)生改變。但瞬間感應(yīng)可能發(fā)生在量子世界中。愛因斯坦不滿地將“量子糾纏”稱為“遙遠(yuǎn)的鬼魅行為”。
20世紀(jì)下半葉至今的各類實(shí)驗(yàn)中，不斷有人證實(shí)各種超光速現(xiàn)象的出現(xiàn)。1982年，巴黎大學(xué)的物理學(xué)家證實(shí)，亞原子粒子在向相反方向發(fā)射后，在運(yùn)動(dòng)時(shí)依然可以彼此互通信息。2008年，日內(nèi)瓦大學(xué)的物理學(xué)家再次進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)。這次，兩個(gè)相互感應(yīng)的粒子距離超過17千米。奧地利科學(xué)家蔡林格(Anton Zeilinger)甚至在兩個(gè)相距144千米的島嶼之間觀測(cè)到光子的量子糾纏現(xiàn)象。
盡管如此，依然沒人能讓物理信號(hào)超越光速。
量子論不是“絕對(duì)真理”
量子論是20世紀(jì)出現(xiàn)的最成功的理論，它和相對(duì)論成為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基石，但這兩個(gè)基石之間卻互不包容，又都不完整。相對(duì)論很好地解釋了時(shí)空扭曲等問題，改變了人類的時(shí)空觀；量子論的各種假設(shè)雖然不斷被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，它或許也能幫助人類理解宇宙為何憑空而生，但卻始終沒法解釋量子世界和宏觀世界的交界面上所發(fā)生的一切。
為了將量子論和相對(duì)論結(jié)合起來，理論界出現(xiàn)了如“量子引力”、“超弦”等更加復(fù)雜難懂的理論。可以肯定，如果將來出現(xiàn)一個(gè)能替代量子論的理論，它必定能首先解釋，為什么現(xiàn)有的各種實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛉绱朔狭孔永碚摗?
費(fèi)曼曾說，“我們要記住，或許有一天量子理論會(huì)被證明是失敗的，因?yàn)樗臀覀內(nèi)粘５纳罱?jīng)驗(yàn)、哲學(xué)是如此地不同。”
而理論物理學(xué)家曾謹(jǐn)言也在《物理》雜志所發(fā)表的《量子物理學(xué)百年回顧》一文中表達(dá)了他的看法：“迄今所有實(shí)驗(yàn)都肯定了量子力學(xué)的正確性，但這只表明：它在人類迄今實(shí)踐所及的領(lǐng)域是正確的。量子力學(xué)并非絕對(duì)真理。量子力學(xué)并沒有，也不可能關(guān)閉人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然界的道路。量子力學(xué)與廣義相對(duì)論之間的矛盾并未解決?！?/p>
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