各位文明觀測員大家好,我是德魯。
在量子力學的百年歷史中,有一場最著名的賭局。愛因斯坦曾經憤怒地拍著桌子說:「上帝不擲骰子!」而波爾則淡定地回擊:「別再告訴上帝該做什麼。」
這場關於「隨機 vs. 決定」的戰爭,到今天結束了嗎?波爾真的贏了嗎?這幾天我在思考一個很有趣的觀點:如果不願意接受波爾的「隨機骰子」,我們是否必須接受一個更瘋狂的代價——無窮無盡的多重宇宙?
今天,我們就來聊聊這場物理學史上最大的「打臉」現場,以及現在那些正在打造量子電腦的公司,究竟是站在哪一邊。
第一回合:波爾的暫時勝利(上帝真的在擲骰子?)
在過去的幾十年裡,主流物理學界(哥本哈根學派)似乎宣判了愛因斯坦的死刑。
著名的 貝爾不等式(Bell's Theorem)實驗證明,愛因斯坦心心念念的那種「隱藏在背後的確定性參數」並不存在。當我們觀測一個微觀粒子時,它似乎真的是「隨機」決定它的狀態。
波爾贏了。教科書告訴我們:接受現實吧,世界的底層邏輯就是機率,觀測導致波函數塌縮,上帝就是個賭徒。
但,故事還沒結束。
第二回合:多重宇宙的逆襲(把骰子沒收!)
如果我們不想讓上帝擲骰子,還有沒有別的辦法?有,那就是多重宇宙(Many-Worlds Interpretation, MWI)。
這個理論其實是為了「拯救」決定論而生的。它的邏輯非常簡單且暴力:
> 如果不想要「隨機選擇」一個結果,那就讓「所有結果」都發生。
>
當薛丁格的貓處於「死/活疊加態」時,波爾說開箱時會隨機塌縮成一種;但多重宇宙論說:「沒有塌縮,沒有隨機!宇宙在開箱的那一瞬間分裂了。」
* 在宇宙 A,德魯看到貓活著。
* 在宇宙 B,德魯看到貓死了。
這為什麼算是「打臉」波爾?
因為在多重宇宙的視角裡,上帝根本沒有擲骰子,上帝把骰子的每一面都實現了。 物理學重新回到了愛因斯坦夢寐以求的「決定論」——只要知道初始狀態,整個大宇宙(包含所有分支)的演化就是確定的。
這是一個絕妙的諷刺:為了維護愛因斯坦的「不擲骰子」信念,我們必須接受無數個平行宇宙的存在。 我想愛因斯坦如果活著,大概也會對這個代價感到頭痛吧。
第三回合:現實還存在嗎?(維格納的朋友)
現在的進展到了哪裡?最近幾年(2019-2024), 物理學界把一個叫做「維格納的朋友」的思想實驗搬進了實驗室。
實驗結果令人背脊發涼:客觀的現實可能不存在。
簡單來說,對於同一個量子系統,「朋友」看到的結果和「維格納」看到的結果可以是不一樣的,但兩者都是對的。這對堅持「唯一現實」的波爾學派來說是個大麻煩,但對於多重宇宙論者來說,這簡直是天大的好消息——因為在他們的理論裡,不同分支的觀測者本來就擁有不同的現實。
商業現場:閉嘴,然後計算!
那麼,這個哲學爭論會影響現在 Google、IBM 這些正在搞量子電腦的公司嗎?
答案既現實又有趣:工程師在「閉嘴計算」,但創始人在仰望星空。
工程層面(Shut up and calculate):
無論有沒有多重宇宙,薛丁格方程式的寫法是一樣的。對於寫 Code 的人來說,我們不在乎運算是在這一個宇宙完成,還是分包給無數個平行宇宙去算,只要答案對了就好。
信仰層面(量子運算之父的執著):
但是,量子電腦概念的奠基人之一大衛·多伊奇(David Deutsch)卻是多重宇宙的狂熱信徒。他曾問過一個靈魂拷問:「如果沒有多重宇宙,量子電腦那龐大的算力究竟是從哪裡借來的?」
他認為,量子演算法之所以強大,正是因為我們利用了平行宇宙的資源。這種「多重宇宙世界觀」雖然不影響硬體焊接,但它深刻影響了早期科學家設計演算法的思維方式。
德魯的總結
所以,波爾贏了嗎?目前在實驗數據上,他守住了擂台;但在理論的完美性上,多重宇宙正在發起猛烈的反攻。
這不僅僅是科學,更像是一種哲學選擇:
你是願意接受一個充滿隨機與不確定性的宇宙(波爾),還是願意接受一個無限分裂但絕對宿命的宇宙(多重宇宙)?
在我們的文明觀測站裡,這個問題也許永遠沒有標準答案,但也正因為這種「不確定性」,觀測本身才變得如此迷人,不是嗎?
我是德魯,我們下個觀測日見。
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