菲利普·鮑爾

2011年7月，在奧地利寧靜的特勞恩湖畔召開的一次會議中，主辦方進(jìn)行了一次問卷調(diào)查，要求參會者就會議的主題進(jìn)行表決。你或許覺得這個問題應(yīng)該早在會議之前就搞定，但是因為會議的大主題是量子理論，所以多了一定程度的不確定性。會議名稱為“量子物理與現(xiàn)實的本質(zhì)”。參與問卷表決的是3 3名與會的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家。此次表決引發(fā)了一系列關(guān)于二者之間關(guān)系的懸而未決的問題，其中之一是：你最喜歡的量子力學(xué)解釋是什么？

“最喜歡”這個詞意味深長?？茖W(xué)不是只取決于實驗和觀察，而與個人喜好無關(guān)的嗎？但是，長久以來，量子物理實驗就其本身的意義頑固地沉默著，我們所能做的，就是不斷發(fā)揮預(yù)感和直覺的力量。當(dāng)然，還要珍惜每個奇思妙想。問卷只提供了11個選項，包括“其他”和“無”在內(nèi)。

最受歡迎（占問卷的42%）的理論是尼爾斯·玻爾、維爾納·海森堡與他們的同事在量子理論早期提出的哥本哈根解釋。其他的選項你可能都沒聽說過，比如量子貝葉斯模型理論、坍縮理論等?；蛟S，你可能連哥本哈根解釋也沒有聽說過。排名第三（占1 8%）的是多世界理論解釋（MWI），我希望你對此能有所耳聞，因為多世界理論是目前最有魅力和最受歡迎的一種理論。該理論認(rèn)為，每個人都有多重自我，生活在不同的宇宙層面，很可能過著一種我們曾夢想但無法實現(xiàn)（或不敢實現(xiàn)）的生活。誰能招架住這種想法的誘惑呢？

然而，我們需要抗拒這種誘惑，因為多世界很可能并不真實存在、沒有人能夠?qū)Υ诉M(jìn)行證實，甚至這個觀點可能根本不是真正的科學(xué)。這些指責(zé)都是有理有據(jù)的，但我們抗拒的理由是，該理論無論在哲學(xué)上還是邏輯上都是不連貫的。沒有比沃爾夫?qū)づ堇脑捀辛Φ姆瘩g了：它甚至連錯誤都配不上。

但是，還是有如此多的擁躉驕傲地追隨著它。這是為什么呢？為了理解這一點，我們首先需要明白，為什么在量子力學(xué)誕生1 0 0多年后的今天，科學(xué)家還聚集在一起討論它的意義。

盡管基礎(chǔ)不牢，量子力學(xué)還是取得了巨大成功。事實上，你很難找到一個比它更成功的理論了。它能以驚人的精確度預(yù)言各種現(xiàn)象，包括穿過不同透明度的玻璃看到的草地和天空的顏色、酶的工作原理以及太陽是如何發(fā)光的。

這是因為它在很大程度上是一種技術(shù)：用一系列程序計算在組成物質(zhì)的亞原子粒子的位置和能量不同的條件下，物質(zhì)具有什么樣的屬性。計算異常復(fù)雜。對任何比氫原子復(fù)雜的事物，我們都需要用到簡化和取近似值這兩種方法。這種做法非常可靠。因此，今天絕大多數(shù)運用量子理論的物理學(xué)家、化學(xué)家和工程師不用再舟車勞頓地去參加會議討論現(xiàn)實的本質(zhì)了。就像物理學(xué)家戴維·默明所說，他們可以很好地開展工作，需要做的就是“閉上嘴巴，開始計算”。

但是，方程式似乎在強(qiáng)調(diào)一些奇怪的東西。這些方程式指出，極其微小的實體，比如原子和亞原子粒子，可以同時出現(xiàn)在不同的位置。一個電子似乎可以同時穿過兩個孔，并像波一樣干擾自己的運動。而且，我們也無法悉知一個粒子的方方面面：海森堡的不確定性原理不允許出現(xiàn)這樣完美的知識。而且，兩個粒子可以穿越廣袤無垠的宇宙相互影響，似乎（實際上并非如此）有違愛因斯坦的狹義相對論。

在我們進(jìn)行觀察之前，一切都只是可能。而當(dāng)我們打開盒子后，所有的可能性都讓位于單一的真實。

對此，大多數(shù)量子科學(xué)家只能接受，而不再繼續(xù)爭論。真正使意見產(chǎn)生分歧的是這樣一個事實，即這一理論似乎與我們可以“從外部研究”的客觀真實無關(guān)。這一觀點從一開始就占據(jù)了科學(xué)的中心位置，然而量子力學(xué)卻堅持認(rèn)為，我們沒法在不影響測量物的前提下測量某個物體。這并不是靈敏度的問題，還要比這基礎(chǔ)得多，稍后我會對此進(jìn)行解釋。

最廣為應(yīng)用的量子數(shù)學(xué)方程是由薛定諤在2 0世紀(jì)2 0年代提出的。該方程引入了一個抽象的概念，即波函數(shù)。波函數(shù)能表現(xiàn)量子對象——比如粒子——的所有信息。雖然無法表現(xiàn)對象的屬性，但波函數(shù)能統(tǒng)計出該對象所有可能的屬性以及它們的相對概率。這些可能中，哪個是真實的？這里的電子還是那里的電子？我們可以通過觀察得出答案。那么問題來了：量子力學(xué)似乎正在告訴我們，正是因為觀察——以及測量——才迫使宇宙隨機(jī)做出決定。在我們觀察之前，存在的只是隨機(jī)性。當(dāng)我們打開盒子（此處的“盒子”指薛定諤著名的思想實驗中裝有一只貓、一個裝有氫化氰氣體的玻璃燒瓶和一個放射性原子核的封閉盒子——譯者注），這些隨機(jī)性就讓位于單一的、確定的真實：即一種被稱作波函數(shù)坍縮的現(xiàn)象。事實上，波函數(shù)坍縮并不是理論的一部分，它只能手動介入，這也是讓人最不滿意的一點。

于是，我們開始面對所謂的測量問題，即方程式模糊的隨機(jī)性與我們可以實際測量而得出的事實之間究竟發(fā)生了什么。

以下就是特勞恩湖會議上問卷調(diào)查的選項單。占主導(dǎo)地位的哥本哈根解釋只能無奈地接受波函數(shù)坍縮作為附加理論，雖然無法理解，但目前似乎也只有湊合著用了。另一種觀點認(rèn)為，從可能到真實的轉(zhuǎn)變并不是耍了個數(shù)學(xué)花招，事實上這是一個具體的物理過程，有點類似原子的放射性衰變。這就是客觀坍縮的解釋，羅杰·彭羅斯是該理論的提倡者之一，他懷疑該理論可能還會涉及引力。

接下來就是多世界選項了。盡管支持者中有斯蒂芬·霍金和諾貝爾獎獲得者弗蘭克·維爾切克等重量級人物，但奇怪的是，它的支持者都不愿承認(rèn)自己最喜歡的理論一定是最好的。對他們來說，多世界理論是唯一嚴(yán)肅對待量子理論的方法，就像維爾切克所說，“這點應(yīng)該是毫無爭議的”（實際并非如此）。

這個想法最早出現(xiàn)在美國物理學(xué)家休·埃弗雷特的博士論文中。他認(rèn)為，沒必要糾結(jié)于波函數(shù)坍縮的復(fù)雜本質(zhì)。如果坍縮只是個假象，波函數(shù)聲稱的所有可能性都具有物理真實性呢？或許，進(jìn)行測量時我們看到的只是這種多真實中的一個，但其他真實也是單獨存在的。

存在于哪里？ 這時候就用到多世界理論了。埃弗雷特本人從未用過這個名稱，但在2 0世紀(jì)7 0年代，物理學(xué)家布萊斯·德威特開始公開擁護(hù)埃弗雷特的提議，聲稱實驗的另一個成果必須存在于一個平行的現(xiàn)實——另一個世界。當(dāng)你測量一個電子的運動路徑時，在這個世界它似乎往東，但在另一個世界它可能往西。

這就要求電子穿過一個平行的、完全相同的實驗設(shè)備，而且，還需要一個“平行的你”來測量它。這個過程一旦開始就永無止境：你需要在那個電子周圍建造整個平行宇宙，這個虛擬宇宙與真實宇宙一模一樣，只是電子的運動方向不同。這個方法繞開了波函數(shù)坍縮的問題，付出的代價卻是建造一個新的宇宙。

當(dāng)你了解什么是測量的時候，你就知道這個畫面有多奢侈了。有觀點認(rèn)為，一個量子實體與另一個量子實體之間的任何相互作用——比如一個光子碰到原子反跳回來——都能產(chǎn)生額外的效果，因此需要平行宇宙的存在。正如德威特所說，“量子轉(zhuǎn)換現(xiàn)象存在于每顆恒星，每個星系，以及宇宙的各個角落，這種轉(zhuǎn)換將地球上的世界分裂為無數(shù)個相同的版本”。記住一點，之所以存在如此多的版本，是因為我們還無法了解波函數(shù)坍縮。這只是繞開煩瑣的數(shù)學(xué)來解決狹縫問題的一種手段?！叭绻阆矚g簡單而純粹的數(shù)學(xué)理論，那么你有可能跟我一樣對多世界理論感到困惑?！痹摾碚撟罱艹龅耐茝V者——麻省理工學(xué)院的馬克斯·特各馬克如是說。

如此一來，人們便比較容易接受“要達(dá)到數(shù)學(xué)式的簡單并不輕松”這個事實了。埃弗雷特的推論是，整個宇宙實際上只有一種波函數(shù)，“簡單的數(shù)學(xué)”只是用符號來表示這一普遍波函數(shù)而已。這個符號就是Ψ，據(jù)稱是對現(xiàn)在及過往所有已知和未知事物的完整描述。奇怪的是，多世界理論避開了到底是“測量”或“實驗”中的哪個步驟將Ψ 分裂為多世界的問題。

換句話說，你只需擴(kuò)展思路，超越頭腦中關(guān)于“我”的狹隘理解。

平行世界到底是什么樣子的？特各馬克認(rèn)為，在多世界觀點中的多元宇宙論下，“所有可能的狀態(tài)都存在于同一瞬間”。這句話有點讓人摸不著頭腦，因為我們可以這樣理解，即所有狀態(tài)都可由某些初始狀態(tài)進(jìn)化而來，或者也可以這樣理解，即所有粒子可以任意想象的方式排列。但是，無論哪種理解，都有說不通的地方?？窗?，多世界理論對我們來說確實有些極端影響。

特各馬克認(rèn)為，“做出決定的行為”的“決定”是與實驗或測量相互影響的決定，“導(dǎo)致個人分裂為多個版本”。多世界理論的另一位杰出支持者布萊恩·格林不乏幽默地說：“每一個版本都是你。”換句話說，你只需擴(kuò)展思路，超越頭腦中關(guān)于“我”的狹隘理解。每個個體都具有自我意識，因此每個他或她都認(rèn)為自己是“你”，但真正的“你”是他們的總和。這意味著格林和特各馬克根本就不支持多世界理論，只是某個版本的“他”（或者多個版本的“他”）支持多世界理論。“聽我說，絕不是他們！”特各馬克或許會這樣回答。但這不正是他們所說的嗎？

俄羅斯籍以色列裔物理學(xué)家列夫·威德曼是多世界支持者中為數(shù)不多的對這一問題進(jìn)行了更為仔細(xì)的思考的學(xué)者?！啊摇亩x是指在特定時間下對身體狀態(tài)和思想狀態(tài)的完整（經(jīng)典）描述?！蓖侣忉尩?，“此刻，有多個‘列夫’存在于不同的世界，但不能說現(xiàn)在還有另外一個‘我’存在?！边@或許可以拯救他在面對其他“列夫”所做的一切邪惡（也許有些并不邪惡）行徑時的道德自律。

但是，我覺得，從科學(xué)和邏輯上說，也不能認(rèn)為列夫的定義中包含一個“我”，因為我們必須承認(rèn)每個“我”生成副本的速度遠(yuǎn)快于思考的速度。從這一點來說，永遠(yuǎn)不可能存在對列夫身體和思想狀態(tài)的“完整描述”?，F(xiàn)在，花費時間用手敲字的是“我”而不是波函數(shù)的坍縮。

困難還遠(yuǎn)不止于此。多世界理論的擁躉對這一理論的迷戀程度著實讓人吃驚，似乎所有世界中都包含他們的影印版本，在過著全然不同的生活。然而，這個圖像并不是多世界理論的真實表達(dá)，只是從中衍生出來的科幻小說的場景。正如特各馬克解釋的，多世界確實是關(guān)于某一具體瞬間的所有可能狀態(tài)的理論，這些狀態(tài)中肯定有一模一樣的“特各馬克們”正在從事或者目睹不同的事件。

大多數(shù)多世界理論的推廣者都認(rèn)為他們給我們帶來了一次頭腦風(fēng)暴，而事實上，我們并未對此感到詫異。他們對人格影響的鉆研恰到好處，止步于幾個世紀(jì)以來對身份意義的古老探索，使我們滿足于這種探索帶來的誘人的神秘感。如果對此足夠熟悉而且很容易被說服的話，結(jié)果真讓人有點略帶邪惡的興奮。你也知道，因為某種原因，特各馬克并沒有費心地將“類特各馬克”和一兩個基因突變的“特各馬克副本”說成是完全不同的物種，更不用說那些個“差別有點大的特各馬克”了。他為什么不那么做呢？因為人們無法用本體論利索地對他們進(jìn)行陳述，也不能像兄弟一般擁抱他們。他們將故事白白糟蹋了，他們這群無賴！他們將此變成了一個毫無意義的故事，甚至無法被講述，而他們也因此成了閣樓上的瘋女人。從表面意義來說，“多重自我”的想法并不是多世界理論提出的，相反，它解構(gòu)了自我的整個概念——否定了關(guān)于“我”的任何實際意義。

在博爾赫斯圖書館，人們似乎并未找到“是你或不是你”、“你做了什么或沒做什么”之類的事實。

難道關(guān)于自我的美好概念其實是大腦為了讓我們發(fā)揮作用而炮制的幻覺，與我們一直以來從神經(jīng)學(xué)家和心理學(xué)家那里聽到的截然不同？我認(rèn)為是的?；诟泄佻F(xiàn)象測量之上的認(rèn)知結(jié)構(gòu)雖然實用，卻也脆弱不堪，它與聲稱解決了所有人格和自主問題以使數(shù)學(xué)變得更為簡潔的論調(diào)之間存在巨大差距。在博爾赫斯圖書館，人們似乎并未找到“是你或不是你”、“你做了什么或沒做什么”之類的事實。

較之以上問題，對多世界理論進(jìn)行實驗證實（如果該理論想被作為嚴(yán)肅科學(xué)對待的話，實驗證實環(huán)節(jié)就必不可少）的困難就小多了。多世界理論的另一位支持者，加州理工大學(xué)的宇宙學(xué)家肖恩·卡羅爾認(rèn)為，歪曲多世界理論是毫無價值的，只需進(jìn)行一次違反薛定諤方程或疊加原理的實驗就可以。這是多世界理論僅有的兩個假設(shè)。但是，量子理論的其他解釋也做過這類假設(shè)，因此，這樣一個實驗就把其他理論統(tǒng)統(tǒng)排除在外，也沒有對多世界理論的特殊地位說明什么。不，我們非常想看到被這個特殊詮釋預(yù)測的那些其他世界存在的證據(jù)。但這正是假設(shè)所禁止的，明白了沒有？真是討厭。

難道這僅僅是某種特殊精神狀態(tài)的習(xí)慣？分析哲學(xué)中的模態(tài)實在論與多世界理論具有異曲同工之妙。自從弗里德·萊布尼茨提出正義與邪惡的問題可以通過假設(shè)我們的世界就是所有可能世界中最好的世界而得到解決，“可能世界”的概念為哲學(xué)家提供了一個框架。在這個框架里，哲學(xué)家可以討論真理的必要性和偶然性。

美國哲學(xué)家大衛(wèi)· 劉易斯將這一思路發(fā)揮到了極致。他假設(shè)所有的可能世界中只有一個具有真實的物理存在，盡管從因果上和時空上來說與我們的世界相隔離。這些世界會對“這個與那個事物是否不同”之類的句子給出明確的答案，比如，尼爾· 阿姆斯特朗有沒有可能是一名公交車司機(jī)而不是宇航員？面對可能世界，這些句子都被賦予了意義——類似于我們直觀感覺上的對錯還有替代的可能性。但是，在這個世界，我們看到的只有事實，而不是替代可能性。那么，到底是什么決定了“可能是什么” 這句話的正確性？這聽起來很奇怪，卻是哲學(xué)界一直以來的棘手問題。但是，根據(jù)李維斯的理論框架，如果某事物至少存在于一個世界，那么它就是可能的;如果它在任何世界都不存在，那它就是不可能的。真是一個簡潔的解決方案。這個方案簡潔在它認(rèn)為其他世界都是真實的。

在這個世界里，神祇、魔術(shù)和奇跡并存，也有可能因偶然的統(tǒng)計規(guī)律分析發(fā)生違背科學(xué)的事情。

許多科學(xué)家都認(rèn)為這是一個騙局，并且與量子理論的多世界有著顯而易見的共同之處：理論的提出并非源于實驗動機(jī)，而是為了使事情簡化（劉易斯的模態(tài)實在論至少還有一個優(yōu)點，即對個體身份的相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)討論）。在趨同的智力進(jìn)化的情況下，特各馬克的所謂終極系綜理論（Ultimate Ensemble theory，盡管多世界鏡像沒有明確預(yù)見量子原則，但仍涵蓋這些原則）認(rèn)為所有的數(shù)學(xué)實體原則上都可以被計算（即有可能被“編程”），是真實的。無論如何，兩種觀念都體現(xiàn)出對宇宙中的隨意性的不滿意，而且它們都發(fā)端于科學(xué)家的沖動，因此也產(chǎn)生了關(guān)于平行世界的虛構(gòu)、幻想和對反事實歷史理論的沉迷。

這就是我將這些想法視作幻想的原因。這并不是嘲笑或者鄙視它們，而是因為認(rèn)識到在它們的科學(xué)公式或符號邏輯的表征下存在“只是假設(shè)” 等想象的因素。但是，如果其走向極端，就會演變成一種虛無主義：如果你相信一切，那么就是什么都不信。多世界理論允許，或是堅持，既存在熟悉的“量子兄弟”，也存在上帝、神祇和魔術(shù)共存的世界，同時也會有不可避免的（極少）違反物理學(xué)慣常統(tǒng)計規(guī)律的反科學(xué)概率故障。

當(dāng)然，世界肯定沒有那么怪異。不少人對此類言論不置一詞也是因為它能很容易被打發(fā)掉。但是多世界理論并不暗示事情比我們想象的要怪異得多。它否決了我們以任何方式陳述任何事情，因為雖然它也需要說（或做）其他的事情，但是同時放棄了說話的主體。這并不需要多廣闊的眼界，只是一種對本體不一致性的盲目接受。

因此，多世界理論的支持者拒絕對該理論提出的本體論和自我剖析問題進(jìn)行深入研究是可悲的。但在一個前物理學(xué)家看來，這恰是多數(shù)物理學(xué)家的盲點：拒絕承認(rèn)（或許可能是關(guān)心）是基本的、抽象的理論層面之上的問題所帶來的，應(yīng)該不僅僅是些許不便。

如果多世界理論能夠被一些可信的科學(xué)所證實，我們就不得不面對它，并且需要認(rèn)真測量光子的兩種量子態(tài)。但事實并非如此，它是以有簡化公理傾向的半生不熟的哲學(xué)論證為基礎(chǔ)的。多世界理論的支持者必須認(rèn)真考慮其哲學(xué)含義，因為我們不清楚他們的同事或者其他人如何反駁科學(xué)哲學(xué)家羅伯特· 克里斯提出的這一觀點：多世界理論是科學(xué)史上最令人難以置信和不切實際的想法。它畢竟是一個主張所有事情可以在想象中發(fā)生的理論。如果假裝其只是一種概念上的挑戰(zhàn)， 就會使人聯(lián)想到1 9 9 8年的電影《推拉門》中的情節(jié)——其倡導(dǎo)的強(qiáng)大思想的一個令人費解的空白。也許多世界理論的支持者應(yīng)該避免告訴我們哲學(xué)已死。