用户说:【科普】浅谈薛定谔的猫—平行宇宙论

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现在进入正题，浅谈一下薛定谔的猫、平行宇宙论与超法理论。

①薛定谔的猫(关键词:概率)

所谓薛定谔之猫的实验是这样的：在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。之后，有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

根据经典物理学，在盒子里必将发生这两个结果之一，而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫生死叠加。

猫到底是死是活必须在盒子打开后，外部观测者观测时，物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解，可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理，客观规律不以人的意志为转移，猫既活又死违背了逻辑思维。

薛定谔的猫本身是一个假设的概念，随着技术的发展，人们在光子、原子、分子中实现了薛定谔猫态，甚至已经开始尝试用病毒来制备薛定谔猫态，如刘慈欣《球状闪电》中变成量子态的人，人们已经越来越接近实现生命体的薛定谔猫。可是另外一方面，人们发现薛定谔猫态（量子叠加态）本身就在生命过程中存在着，且是生物生存不可缺少的。

看完，不少同学的表情肯定是这样的:

其实，说的通俗点，

薛定谔猫要解决的是量子理论中的问题，量子的变化是有规律可循的，但又不能精确计算。

打开箱子之前，猫可能是死的也可能是活的，但是我们知道，在某时间段内它将会死去。

比如今天，它一定会死，但是中午十二点的时候是死的还是活的？在没有打开箱子之前，一切都是可能，或者是活的，或者是死的，我们打开箱子，看到了一种结果，也可以说是选择了一种结果。另一种结果的演变到此为止。

上帝掷骰子吗？

一脸懵逼，纯属正常，一下能看懂，你就成天才了(･ิϖ･ิ)っ

②平行宇宙论(附真实存在的穿越者)

平行宇宙的概念，并不是因为时间旅行悖论提出来的，它是来自量子力学，因为量子力学有一个不确定性，就是量子的不确定性。平行宇宙概念的提出，得益于现代量子力学的科学发现。在20世纪50年代，有的物理学家在观察量子的时候，发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成，所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态，那么宇宙也有可能并不只是一个，而是由多个类似的宇宙组成。

关于薛定谔的猫, 包括爱因斯坦在内的许多科学家是持怀疑态度的. 有人认为：这个原因是由“平行宇宙”造成的, 即: 当我们打开盒子观察时, 整个世界分裂成它自己的两个版本. 这两个版本在其余的各个方面都是全同的. 唯一的区别在于其中一个版本中, 原子衰变了, 猫死了；而在另一个版本中, 原子没有衰变, 猫还活着. 在量子多重世界中, 我们通过参与而选择出自己的道路. “平行世界” 的优点是：薛定谔方程始终成立, 波函数从不坍缩, 由此它简化了基本理论. 但问题是：设想过于离奇, 付出的代价是这些多重宇宙全都是同样真实的. 这就难怪有人说：“在科学史上, 多重世界诠释无疑是目前所提出的最大胆、最野心勃勃的理论.”

多宇宙：你看或不看，猫就在那里，有生有死。
哥派：你若不看，猫就在那里，不生不死。

平行世界（Parallel universes），或者叫多重宇宙论（Multiverse）、平行世界、多元宇宙，指的是一种在物理学里尚未证实的假说，根据这种假说，在我们的宇宙之外，很可能还存在着其他的宇宙，而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应，这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同，也可能不同。平行宇宙这个名词是由美国哲学家与心理学家威廉·詹姆士在1895年所提出的。

平行宇宙经常被用以说明：一个事件不同的过程或一个不同的决定的后续发展是存在于不同的平行宇宙中的；这个理论也常被用于解释其他的一些诡论，像关于时间旅行的一些诡论，像“一颗球落入时光隧道，回到过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道”，解决此诡论除了假设时间旅行是不可能的以外，另外也可以以平行宇宙做解释，根据平行宇宙理论的解释：这颗球撞上自己和没有撞上自己是两个不同的平行宇宙。在近代，这个理论已经激起大量科学、哲学和神学的问题。

地球之于寰宇，尚不如沙尘之于地球。

渔樵于江渚之上，侣鱼虾而友麋鹿，驾一叶之扁舟，举匏樽以相属。
寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟。哀吾生之须臾，羡长江之无穷。
挟飞仙以遨游，抱明月而长终。
知不可乎骤得，托遗响于悲风。

穿越者①尼古拉特斯拉

尼古拉特斯拉，瞬移实验。
经过我多年的研究证明，尼古拉特斯拉其实是个穿越来的未来人。他的发明有1000多项!其中很多厉害的被他在实验成功后亲手毁掉了，如闪电风暴(红警里这么叫)，其实在100多年前这种武器已经被特拉斯发明了，不过现在人们还没研究出来，可以让一个地方无限时间内保持高压电电击之下，覆盖几十公里以上，威力超过核弹的1000倍，这就是我们玩红色警戒的时候，一直用的超级武器(闪电风暴)，明明没有这个武器，却出现在了游戏里，其实就是特斯拉的发明因为威力太大太恐怖，他选择了销毁它。。。

PS：通古斯爆炸(就是俄罗斯西伯利亚发生的神秘爆炸)能量相当于广岛原子弹1000倍能量的释放，没有具有说服性的陨石坑，根据其树木的炭化程度及土地的磁化，可发现这并不是一般的线形闪电所造成，而更像球形闪电所释放的巨大能量。迄今为止有两种说法最有说服性，一：微型黑洞说。二：推测说只是这位旷世奇才尼古拉·特斯拉的一次交流电试运转。

为什么说他是穿越来的，连他自己也说过，他的发明可以让世界的发展快一个世纪，因为他的发明跟当时根本节节不如(太过于先进，大家现在用的科技基本都是他的遗产，因为他是未来人掌握着未来的技术，他曾经说过他的发明并不是自己的研究而是别人给他的信息。有人说过如果当时几个大国没有陷入战乱，全力资助特斯拉，当时将比现在发达。

一名参观过特斯拉实验室的英国记者莫戈文后来回忆道：“谁敢到尼古拉.特斯拉的实验室去看他的表演而不畏缩动摇，真得有非凡的坚强意志才行……想一想，你坐在一间灯光明亮的宽敞房屋里，四处堆满了各种奇形怪状的机器。一位个子瘦长的人走到你的跟前，只见他捻了一下手指，劈啪一声响，顿时就冒出一团红色火球，而他将火球捧在手上，泰然自若。你越看越惊异，这团火怎么不烧手指? 他把火球贴到自己的衣服上，扪到自己的头发上，又塞到你的怀里，最后干脆装进一个木头盒子里。简直叫人不敢相信。这团火不论烧到哪里，都不留丝毫痕迹。你禁不住揉揉眼睛，看看自己是不是在做梦哩!”

穿越者②约翰提托(石头之门多次客串(>_<))

约翰·提托（John Titor）是一位声称来自2036年的时空旅行者。他在2000年和2001年期间在网上留言版张贴有关时空旅行的事情，作了很多模糊但不可能伪证的预言，也对他自己声称所处的年代给出了一个细致的描述。约翰·提托的身份在一些超现实主义的网上讨论区中引起争议。

石头之门的剧照，真正的约翰提托是真·男人

提托宣称他是一个未来世界的美国军人。受军部指挥，被委派任务就是乘时光机回到1975年，拿回一部IBM5100电脑，用以在2036年“除错”一些“旧式”的电脑程式。有些人认为这部电脑是用来解决2038年他的世界中将会面对的Unix缺陷。因为Unix系统使用32比特的空间存储一个从1970年开始数的秒数，这一秒数是Unix内部时钟的基准。但是到2038年某一时刻这个空间就不够用了（类似2000年的千年虫电脑问题）。但是约翰·提托反对这一说法。他说取得这部计算机的目的是把某些古老的IBM系统程序翻译到Unix上。

提托在2000/2001年间作出的以下预言：

⒈提托提供了制造他的时间机器的一些技术细节，其中用到了微型黑洞。他说欧洲原子研究组织将在他说这些话后一年之内公布关于微型黑洞的消息。2001年秋天，在约翰离去后，CERN发布新闻说制造微型黑洞是可行的。在这个领域的研究在那之前几个月看到了曙光。

⒉他提到IBM 5100计算机有未被IBM公司公开的特殊功能。很多IBM的工程师证实了这句话。

⒊他多次评论美国的宪政和民权的变化。

⒋他说疯牛病将会影响美国并被遏制。

⒌他说在伊拉克不会找到大规模杀伤性武器。并且美国和伊拉克之间会再次爆发一场以使伊拉克无核化为目的的战争。

⒍他说美国政府将会认为美国人希望安全胜过自由。当今的美国爱国者法案可被认为是为了安全过度的牺牲了自由（有人说这是宪法自由），并且进一步的立法正在计划之中，使得警察可以没有完备手续就可以搜查或拘留任何人。这个法案被认为是提托预言的一个证明。另一个可能的证明是美国通过的其一个宪法修改，内容是以后所有的犯罪案件的判刑准则都不会根据案例，只会依据当时法官的个人判断。

现实永远比科幻更科幻，只是惧怕未知的人们不敢承认罢了。

③超弦理论(关键词:统一场论，多维空间)
(附灵魂实验)

弦理论是理论物理的一个分支学科，弦论的一个基本观点是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”（包括有端点的“开弦”和圈状的“闭弦”或闭合弦）。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子，能量与物质是可以转化的，故弦理论并非证明物质不存在。

弦论中的弦尺度非常小，操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为“膜”。直观的说，我们所处的宇宙空间可能是9+1维时空中的D3膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。

弦理论是一门理论物理学上的学说。理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”，大至星际银河，小至电子，质子，夸克一类的基本粒子都是由这占有二维时空的“能量线”所组成。中文的翻译上，一般是译作“弦”。超弦理论可以解决和黑洞相关的问题。

在弦理论中，基本对象不是占据空间单独一点的基本粒子，而是一维的弦。这些弦可以有端点，或者他们可以自己连接成一个闭合圈环。正如小提琴上的弦，弦理论中支持一定的振荡模式，或者共振频率，其波长准确地配合。

早在20世纪20年代，著名物理学家爱因斯坦就致力于寻找一种统一的理论来解释所有相互作用，也可以说是解释一切物理现象，因为他认为自然科学中“统一”的概念或许是一个最基本的法则。甚至可说在爱因斯坦的哲学中，“统一”的概念根深蒂固，他深信“自然界应当满足简单性原则”。

从30年代提出相对论后不久，爱因斯坦就着手研究“大统一理论”，试图通过“弱作用，磁场，强作用”的统一思维来简单的解释宇宙，进一步将当时已发现的四种相互作用统一到一个理论框架下，从而找到这四种相互作用产生的根源。这一工作一直到他1955年逝世为止，并几乎耗尽了他后半生的精力，而且统一思维与当时物理学界的主流思想不符，以致于一些科学史学家断言这是爱因斯坦的一大失误。

超弦理论是物理学家追求统一理论的最自然的结果。爱因斯坦建立相对论之后自然地想到要统一当时公知的两种相互作用——万有引力和电磁力。他花费了后半生近40年的主要精力去寻求和建立一个统一理论，但没有成功。现在回过头来看历史，爱因斯坦的失败并不奇怪。实际上自然界还存在另外两种相互作用力——弱力和强力。现在已经知道，自然界中总共4种相互作用力除有引力之外的3种都可有量子理论来描述，电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换“量子”来解释的。但是，引力的形成完全是另一回事，爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。在这一图像中，弥漫在空间中的物质使空间弯曲了，而弯曲的空间决定粒子的运动。人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力，这时物质交换的“量子”称为引力子，但这一尝试却遇到了原则上的困难——量子化后的广义相对论是不可重整的，因此，量子化和广义相对论是相互不自洽的。

目前，超弦理论最引人注目，它距完成超对称统一理论还相当遥远。粒子理论的一个重要探索方向是关于超对称统一理论的研究，其目标一是把大统一理论扩大到包括万有引力在内，从而把四种基本相互作用统一到一起来；二是探索夸克和轻子的内部结构，提出“亚夸克”模型，从而把自旋为半整数的费米子和自旋为整数的玻色子统一到一起。

超弦理论是人们抛弃了基本粒子是点粒子的假设而代之以基本粒子是一维弦的假设而建立起来的自洽的理论，自然界中的各种不同粒子都是一维弦的不同振动模式。与以往量子场论和规范理论不同的是，超弦理论要求引力存在，也要求规范原理和超对称。毫无疑问，将引力和其他由规范场引起的相互作用力自然地统一起来是超弦理论最吸引人的特点之一。因此，从1984年底开始，当人们认识到超弦理论可以给出一个包容标准模型的统一理论之后，一大批才华横溢的年轻人自然地投身到超弦理论的研究中去了。

灵魂实验——最终章

这一实验名称并不是正式的名称，不过容易理解一些。在调查很多濒死经验临床案例后，有部分科学家将灵魂定义为以某一种形式存在的能量场。在1907年，美国麻省的邓肯·麦克杜格尔医生让濒死经验的人躺在一个秤上，然后量度他们死后体重的变化，并发现有人在死后立即减少了21克的体重。他们认为，这个重量就是灵魂的大约重量，并以能量的形式离开了肉体。但后来更多的类似实验表明，人死后，重量并未立刻减轻。这证明此实验是由测量误差所致。　　

在麦克杜格尔医生的实验中，这位医生一共测量了6个人，4个结核病人，1名糖尿病昏迷的病人。有意思的是第3例，体重居然下降了2次，按照此医生的推理，就是说死的时候灵魂先走一部分，剩下依依不舍的在10几分钟以后才不得不离开。在随后的研究，麦克杜格尔医生又集中精力研究狗的这一情况，结果发现狗死的时候，重量并没有任何变化，其结论就是，狗是没有灵魂的，而人类灵魂有重量。麦克杜格尔医生的实验结果发表在美国的《纽约时报》和一些医学期刊上。　　

有趣的事实是：麦克杜格尔医生在他的日记中抱怨不能发现这些实验狗的自然死因，导致有人怀疑他毒死了这些狗来做实验。

据英国《每日邮报》报道，美国和英国的两位著名科学家提出了一项引人注目的理论，认为构成灵魂的量子物质离开神经系统而后进入宇宙时便会出现濒死经历。根据他们的理论，意识是大脑内一台量子计算机的程序，即使人死后，这个程序仍可以在宇宙中存在。这种现象可以解释一些人出现的濒死经历。

这项类宗教理论由美国亚利桑那州大学意识研究中心负责人和麻醉学与心理学系教授斯图亚特-哈默罗夫博士提出，立基于他与英国物理学家罗杰-彭罗斯爵士提出的一项与意识有关的量子理论。根据他们的理论，人类的灵魂存在于脑细胞内被称之为“微管”的结构内。他们指出人类的意识活动是这些微管内量子引力效应的结果。这种理论被称之为“调谐客观还原理论”(Orch-OR)。

根据他们的理论，人类的灵魂是大脑内神经元细胞之间的交互作用。它们由宇宙内的基本物质构成，可能在时间诞生后就已经存在。这种观点与佛教和印度教的观点类似，即意识是宇宙的一个组成部分。此外，与西方的哲学唯心主义也有相似之处。

哈默罗夫认为，在濒死经历中，微管失去了它们的量子态，但里面的信息并没有遭到破坏。也就是说，灵魂离开肉体，重回宇宙。哈默罗夫在纪录片《科学频道-穿越虫洞》中表示：“心脏停止跳动，血液停止流动，微管失去了它们的量子态，但微管内的量子信息并没有遭到破坏，也无法被破坏，离开肉体后重新回到宇宙。如果患者苏醒过来，这种量子信息又会重新回到微管，患者会说‘我体验了一次濒死经历’。如果没有苏醒过来，患者便会死亡，这种量子信息将存在于肉体外，以灵魂的形式。”

Orch-OR理论遭到以经验为根据的思想家的猛烈抨击，在科学界也引发巨大争议。《赫芬顿邮报》报道称，很多科学家向这一理论发出挑战，美国麻省理工学院的物理学家马克斯-特格马克便是其中之一。在2000年发表的一篇文章中，特格马克批评了Orch-OR理论。这篇文章被很多反对者引用。哈默罗夫认为量子物理学研究将最终证明Orch-Or理论，最近发现的量子效应验证了很多重要的生物学过程，例如嗅觉、鸟类的导航以及光合作用。