遇见另一个世界的你，“弦理论”带你走进量子力学“平行世界”

众所周知，在量子力学理论中，对一个微观客体的测量具有不确定性，任何一个可能的结果都只能给出几率性的预言。对于坚定量子态坍缩理论的哥本哈根认为人为的观测导致客体的波函数塌缩，本来不确定的波函数在观察的一瞬间塌缩到一个具体的可能性上。例如最近比较炒得比较火墨子号的量子通信实验，在量子通信中有个比较有意思的实验，将两个相互纠缠的量子态，他们分别一个自旋向上，一个自旋向下，分别放置到距离相当远的地方，比如一个放在火星，一个放在地球，当人为的对地球上的量子态进行观察时，火星上的量子态也在瞬间坍缩成了确定的量子态，这就是著名的量子纠缠实验。但是这个过程中人参与了量子态的观察，因此从客观性来说，这个实验存在异议。如果人不去观察，就不能确定地球上的量子态是自旋向上还是自旋向下。

量子态坍缩

而平行世界理论则与坍缩论完全不一样，是为了解决坍缩涉及到的人为主观的观察而被提出的，平行世界理论不借助这种不可预测的塌缩，它直接认为每一个可能的结果都是已经实现过的，只是，不同的结果出现在不同的世界中，而这些世界是相互平行的，互不相干的，因此平行世界之间并不会出现任何的矛盾。比如刚才提到的量子态，平行宇宙论认为当不去观察时，空间中已经存在了两种可能，要么地球上的量子态自旋向上，要么在另一个平行世界中地球上的量子态自旋向下，今天这个理论已经让那些坚持哥本哈根坍缩论的人左右为难了，尤其在与坍缩论相比较时，它成为了特立独行的另一种解释量子观测的不确定性。平行宇宙的诠释是一种假定存在无数个平行世界，并以此来解释微观世界各种奇特现象的量子论诠释，其特点是不用去考虑波函数在观察的瞬间的坍缩，也就是剔除了人的主观干扰，避开了波函数的“塌缩”和“观测者”的人为因素。

哥本哈根的量子态坍缩理论不认为波函数除了抽象的概念以外有任何真实的存在，平行世界诠释允许观察不到的现象也有可能存在，比如笔者现在在敲字打键盘，才有今天头条上这篇文章，而同时存在一个平行世界中笔者今天很懒不想打字，于是在另一个世界头条上面就没有笔者的这篇文章。再比如今天笔者走在大街上，前面有两条分叉路口，左边的一条分叉路口里面有一位美女在逛街，右边有个没有标识的下水道坑，笔者在分叉口的决定就导致了双重宇宙的出现，假如笔者走进左边的路口，最后可能笔者会和这位美女谈恋爱，并走上婚姻殿堂，但如果笔者走进右边的路口，则笔者估计就掉进下水道，驾鹤西去。在思维方式上就“先验的”存在观察不到的可能性，这一点和我们已知的哲学观非常相似。每一个人为的决定或者说测量的行为，都会导致平行世界在某一点的分叉，这就是平行世界解释的核心。

多重宇宙示意图

平行地球示意图

以上说的是量子论的波函数坍缩理论和平行宇宙多世界解释。这两个理论在量子力学中有着重要的地位，在不同的方面存在着互补的关系。在现代物理学中，另一种平行世界理论就是膜的多重宇宙论，这个理论与弦论关系极大。弦理论的雏形是在1968年由Gabriele Veneziano发现的，弦理论的目标是提供一个数学模型来统一引力和量子力学，它认为所有基本粒子都是一维的弦，当弦以不同的方式振动，就表现为不同的粒子，其中一种比较特殊的振动方式表现为引力子，引力子可以在空间中传递引力。弦论把宇宙想成三维膜，这个膜漂浮在一个更高维度的空间中，周围的整个空间中还可能存在平行的数以万计的平行三维膜，组成了数以万计的平行宇宙。引力子被认为是唯一可以穿透平行空间的物质，它把漂浮在更高维度的平行三维膜精密的联系在一起，这使得我们感受不到各个平行的界限，可以认为平行宇宙就在我们周围，只是它在更高的维度我们无法触及，所以平行宇宙没有空间的差别。这些被联系在一起的三维膜组成更高维空间，当这个更高的维度的空间进一步被与多个更高维度的空间联系在一起时候就形成更更高维度空间，最后可能联系到宇宙大爆炸开始时的最高维度的空间。

Gabriele Veneziano

弦理论模型

虽然现在平行世界理论在很大程度上解决了量子力学在某些方面的疑义，但是超弦理论的出现更是将万有引力与量子力学结合在一起，不管是否能进入平行世界中遇到不一样的你，至少弦理论的出现多少能带给你一点科幻的可能，也许不久的将来，人们发现引力子这个东西可能带你在不同世界里面遨游，那时大伙是不是会很开心呢？