薛丁格的貓 平行宇宙中的我們


讓我們來想像一個場景。你坐在一張桌子前,桌子上的硬幣飛速旋轉。突然,一隻手啪的一聲拍在硬幣上,蓋住了這枚硬幣,然後這隻手的主人跟你說:「來,請猜一下硬幣的正反面。」如果猜對,你可以獲得一百萬元;猜錯,你則一無所獲。

我們假設你非常需要這筆錢,比如它可能是用來治病救命的錢,猜對或猜錯都將對你接下來的人生產生巨大影響。是的,就在硬幣上的手即將離開桌面但還沒離開的這一瞬間,你的人生將發生分岔,裂變成兩個不同的方向。

從「薛丁格的貓」到「平行宇宙學說」

早在一九三五年,奧地利物理學家薛丁格就提出過關於一隻貓生死疊加態的著名思想實驗。

就像我們在前言提到的,這隻貓和一瓶毒藥共同放置在一個密閉的箱子裡。毒藥瓶上方有一把錘子,錘子則由電子裝置控制,電子裝置的開關取決於一個放射性原子是否發生衰變。若衰變發生了,電子裝置被觸發,錘子落下砸中毒藥瓶,釋放出劇毒的氰化物,貓將被毒殺;若衰變未發生,密閉箱子中的毒藥瓶則安然無恙,貓也將繼續存活。但放射性原子的衰變是隨機的,也就是說,如果我們不打開這個密閉的箱子,就無從知曉貓的生死。

根據傳統量子力學理論,由於放射性原子處於衰變或未衰變這兩種狀態的疊加,因此,如果沒有打開密閉的箱子觀察實驗中的貓,我們永遠無法知悉其生死,牠也同樣處於死亡與存活的疊加態。所以,所謂薛丁格的貓,描述的正是這隻貓既死又活的狀態。只有打開箱子的瞬間,疊加態才會突然結束,生與死才會坍縮成其中一種。

看到這裡,你可能會覺得一頭霧水。什麼是疊加態?什麼是坍縮?一隻貓要麼存活,要麼死亡,怎麼可能既死又生呢?

這其實和我們學過的電子雙縫實驗有關。該實驗進行時,電子通過狹縫時會在螢幕上形成明暗相間的干涉條紋,因為電子具有波動性,所以就像水波一樣,電子與電子之間會互相干涉。不過,一旦我們設法觀察單個電子實際上是通過哪條狹縫,干涉條紋就會消失,電子從原本的兩條狹縫變成只走其中一條狹縫,就無法發生干涉了。

所以,在沒有觀察的情況下,電子沒有確定的位置,電子便處於各種位置的疊加態。而當觀察發生時,疊加態就會發生坍縮,即看到的就是多種可能性中唯一的結果。

以上內容屬於傳統量子力學中的哥本哈根學派的觀點,但薛丁格認為這種理論是不完備的,因此提出「薛丁格的貓」思想實驗來反駁這種觀點。因為「既死又活的貓」在宏觀世界中是難以理解的。一九五七年,美國普林斯頓大學物理學者休.艾弗雷特三世提出了多世界詮釋,這種理論的優點是不必考慮波函數的坍縮,因而為「薛丁格的貓」中的悖論提供了一種可能的解釋。

艾弗雷特三世認為,在「薛丁格的貓」思想實驗中的箱子被打開前,一生一死兩隻貓都是存在的,只不過牠們處於不同的兩個宇宙。其中一個宇宙是「原子衰變了,貓死了」,另一個宇宙是「原子未衰變,貓也沒有死」。這兩個宇宙平行存在,會完全互相獨立地演變下去。

如果你第一次聽到這種說法,會覺得有些匪夷所思。但艾弗雷特三世的一個提醒可說是一針見血,他說:「你能感覺到自己以每秒三十公里的速度繞著太陽旋轉嗎?顯然,我們不能。」

有意思的是,艾弗雷特三世的平行宇宙學說並非首創,早在西元前五世紀,古希臘哲學家德謨克利特(Democritus)就提出過「無數世界」的概念;西元前四世紀古希臘哲學家伊比鳩魯(Epicurus)也認為存在「無限多個世界」;微積分的發明者之一,十七世紀德國數學家萊布尼茲(Gottfried Leibniz)同樣提出過「可能世界」的概念,他設想,在我們這個可以被觀測的宇宙範圍之外,存在著無窮多個世界。

三層平行宇宙

平行宇宙學說自提出到發展至今天,已經有了一定的理論體系。根據麻省理工學院物理系終身教授,被譽為「最接近理查.費曼的科學家」麥克斯.泰格馬克(Max Tegmark)教授的研究表明,除了最尖端的「數學宇宙假說」,傳統上廣為流傳的主要有三層平行宇宙。

第一層平行宇宙跟我們目前所處的宇宙極其類似。在所有第一層平行宇宙中的居民眼中,蘋果從樹上掉下來會砸到地板,山川河流符合一般自然規律,我們共享相同的萬有引力、能量守恆等物理定律。但不同平行宇宙中的歷史可能不一樣,在其他多個平行宇宙中,三國可能沒有鼎立過,岳飛可能沒有被金牌召回,雍正可能也沒當上皇帝等等。

你可能會很好奇,如果以上這些都不存在,那是否會有你這個人呢?根據泰格馬克的理論,你必定是存在的,因為平行宇宙的個數為無窮大,所以在那麼多的第一層平行宇宙中,必然會有無數個你,也總有一個跟你一模一樣的人,和你的人生經歷完全相同,現在也正在打開這本書,和你閱讀著一模一樣的內容。

第二層平行宇宙則與我們的宇宙極為不同。最大的不同是,我們習以為常的物理定律發生了變化。要怎麼理解這件事呢?想像我們人類是位於大海深處一輩子都沒有躍出過水面的魚,我們在水中受到的浮力,游泳時遇到的海水摩擦力,這些都是我們認知中的「物理定律」。由於常年生活在液態海水之中,我們從未見過海水的氣態和固態,不知道天空中還有一種叫作鳥類的動物可以自由地翱翔、捕食,更不可能知曉還有一種叫作人類的物種發明了各種裝置上天入地。

同樣的,我們人類由於身處第一層平行宇宙,也無法理解第二層平行宇宙中物理定律變化後會是如何,因為如同深水魚類未曾見識過這一切,人類的侷限性限制了我們的想像力。

第三層平行宇宙被稱為「量子平行宇宙」,存在於一個叫作「希爾伯特」的抽象空間中。簡單的解釋就是,希爾伯特空間擁有無限個空間,其中既包括薛丁格的貓被毒死的空間,也包括牠還活著的空間,這些不同平行宇宙的形成皆是由於每個量子事件都是一個分支點,由此分裂出不同的平行宇宙。在泰格馬克看來,這種分裂從宇宙大爆炸時就已開始了。隨著無數個變數分裂成無窮多個不同的量子平行宇宙,我們作為個人,人生的所有可能性也都在量子平行宇宙中變成了不同版本的現實。所以,第三層平行宇宙,也是我們本書重點探討的內容。

現在的你,來自過去的選擇

現在,我們先假設量子平行宇宙的學說成立,那麼現在的你,必然也是無數量子平行宇宙中的某一個版本。而這個平行時空的你之所以是現在的模樣,主要歸因於過去無數個選擇(變數)的疊加。

在你的人生中,有重大選擇的時刻嗎?比如你考高中大學填寫志願的時候,又或者畢業後投履歷去公司面試的時候,甚至是選擇另一半的時候,這些重大的選擇都會將你導入不同的平行宇宙之中,讓你產生不同的人生分支。一言以蔽之:現在的你,是你過去所有選擇的總和。

當然,影響你人生的不僅僅是這些關鍵時間點的大事,很可能還有那些並不起眼的小事。

我清楚記得,學生時代,初中畢業那個暑假,我跟家人去廬山遊玩,我們快要抵達山頂時,懸崖處的美景吸引了我的注意。那時,我的腦海裡突然冒出一個瘋狂的念頭——另闢蹊徑,不走尋常路,爬到這處險地去拍張照。

決定之後,我立刻開始行動。我模仿攀岩運動員,往懸崖處攀爬。可是,沒爬幾下,我的右腿突然抽筋,身體不由自主地往下滑。幾秒鐘後,我整個人滑進一條小溪之中,而半公尺外的懸崖正是這條小溪的盡頭。少年的我故作鎮定,不過右腿的肌肉卻很誠實,不聽使喚地發起抖來。被家人營救上來後,那天晚上,我才感到一陣害怕。現在回憶起來,幸好運氣好,這個平行宇宙中的我存活了下來,在這裡為你寫這本書。而另一個平行宇宙中的我,可能已經跌入懸崖,成了當年次日的一條「風景區墜崖身亡」新聞中的遇難者。

旅行中的這個小插曲對我的性格產生很大的影響,從此以後,我從一個魯莽行事的小伙子變成了一個異常謹慎的人,每次做決定時都會考慮風險與收益。比如,去懸崖邊拍一張美景照顯然就是件「收益有限,風險無限」的事。

你看,現在的我,來自我過去的經歷選擇;而現在的你,也來自你的過往經歷選擇。那麼未來的你呢?是的,未來的你,來自當下的選擇,平行世界無時無刻不因選擇而分裂。過去的經歷選擇已成定局,無法改變,但在未來,你是否想成為更佳版本的你呢?是的,關鍵依舊在選擇。那實際上要怎麼選呢?關鍵在於三個重要的變數,即勝率、賠率和下注比例… 閱讀完整內容
薛丁格的貓:掌握選擇,利用運氣,操控機率,讓你成就事業並獲得財富的致勝法則

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何聖君

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