首先我得说,量子力学本身很难直观,但是你这两个问题我可以给你打个比方来说明。
有一个苹果,有三个口袋,苹果我放进其中一个口袋了,让你猜。对你来说,这是个概率问题。但是,每个袋子里有苹果的概率是%33。但是你看了一眼,在一个袋子里发现了苹果,那这个概率就不存在了。这就是波函数的塌缩。是观测引起的。
纠缠呢,有两个苹果,现在规定如果一个红的,另一个是就是绿的,那就构成了一个纠缠态。你看其中一个是红的,那另一个就立马变成了绿的。哪怕那个苹果已经飞到一光年之外。但是,在你观测之前,哪个是红的,哪个是绿的,在量子力学的范围里,这个问题,无解,只能说,各有50的几率。
当然我得补充一下,我这个比喻其实是不恰当的,量子态是波粒二像性的。与苹果这种宏观物体的行为规律是完全不同的。
关键问题是如何将波函数与我们观测到的东西联系起来。
许多合理的波函数都导致看似荒谬不合逻辑的状态,比如那只在所谓的量子叠加下同时处于死和活两种状态的猫。为了解释这种怪异情形,在20实际20年代,物理学家们做了一种假设:当有人试图观察时,波函数立即“坍塌”成经典理论中的某种确定状态。
这个附加假设能够解决观测发现的问题,然而却把原本优雅和谐统一的理论变得七拼八凑,失去统一性。随机性的本质通常归咎于量子力学本身就是这些不顺眼假设的结果。
许多年过去了,物理学家们逐渐抛弃了这种假设,转而开始接受普林斯顿大学毕业生Hugh Everett在1957年提出的一种观点。他指出“波函数坍塌”的假设完全是多余的。
纯粹的量子理论实际上并不产生任何矛盾。它预示着这样一种情形:一个现实状态会逐渐分裂成许多重叠的现实状态,观测者在分裂过程中的主观体验仅仅是经历完成了一个可能性恰好等于以前“波函数坍塌假设结果”的轻微的随机事件。
四十多年来,物理界为是否接受Everett的平行世界犹豫不决,数度反复。但如果我们将之区分成不同视点分别来看待,就会更容易理解。
研究它数学方程的物理学家们站在外部的视点,好像飞在空中的鸟审视地面;而生活在方程所描述世界里的观测者则站在内部的视点,就好比被鸟俯瞰的一只青蛙。 在鸟看来,整个第三层多重宇宙非常简单。
只用一个平滑演化的、确定的波函数就能就能描绘它而不引发任何分裂或平行。被这个演化的波函数描绘的抽象量子世界内部却包含了大量平行的经典世界。
它们一刻不停的分裂、合并,如同经典理论无法描述的一堆量子现象。在青蛙看来,观察者感知的只有全部真相的一小部分。
它们能观测到自己所在那个第一层宇宙,但是一种模仿波函数坍塌效果而又保留统一性、被称为“去相干”的作用却阻碍他们观测到与之平行的其他宇宙。 每当观测者被问及一个问题、做一个决定或是回答一个问题,他大脑里的量子作用就导致复合的结果,诸如“继续读这篇文章”和“放弃阅读本文”。
在鸟看来,“作出决定”这个行为导致该人分裂成两个,一个继续读文章而另一个做别的去了。而在青蛙看来,该人的两个分身都没有意识到彼此的存在,它们对刚才分裂的感知仅仅是经历了个轻微的随机事件。
他们只知道“自己”做了什么决定,而不知道同时还有一个“他”做了不同的决定。 尽管听起来很奇怪,这种事情同样发生在前面讲过的第一层多重宇宙中。
显然,你刚作出了“继续阅读本文”的决定,然而在很远很远的另一个银河系中的另一个你在读过第一段之后就放下了杂志。第一层宇宙和第三层宇宙唯一的区别就是“另一个你”身处何处。
第一层宇宙中,他位于距你很远之处--通常维度空间概念上的“远”。第三层宇宙中,你的分身住在另一个量子分支中,被一个维度无限的希尔伯特空间分隔开来。
第三层多重宇宙的存在基于一个至关重要的假设:波函数随时间演化的统一。所幸迄今为止的实验都不曾与统一性假设背离。
在过去几十年里我们在各种更大的系统中证实了统一性的存在:包括碳-60布基球和长达数公里的光纤中。理论反面,统一性也被“去相干”作用的发现所支持。
【see "100 Years of Quantum Mysteries," by Max Tegmark and John Archibald Wheeler; Scientific American, February 2001】只有一些量子引力方面的理论物理学家对统一性提出置疑,其中一个观点是蒸发中的黑洞有可能破坏统一性,应该是个非统一性过程。但最近一项被叫做“AdS/CFT一致”的弦理论方面的研究成果暗示:量子引力领域也具有统一性,黑洞并不抹消信息,而是把它们传送到了别处。
. 如果物理学是统一的,那么大爆炸早期量子波动是如何运作的那幅标准图画将不得不改写。它们并非随机产生某个初始条件,而是产生重叠在一起的所有可能的初始条件,同时存在。
然后,“去相干”作用保证它们在各自的量子分支里像传统理论那样演化下去。这就是关键之处:一个哈勃体积内不同量子分支(即第三层多重宇宙)演化出的分布结果与不同哈勃体积内同一个量子分支(即第一层多重宇宙)演化出的分布结果是毫无区别的。
量子波动的该性质在统计力学中被称为“遍历性”。 同样的原理也可以适用在第二层多重宇宙。
破坏对称性的过程并不只产生一个独一无二的结果,而是所有可能结果的叠加。这些结果之后按自己的方向发展。
因此如果在第三层多重宇宙的量子分支中物理常数、时空维度等各不相同的话,那些第二层平行宇宙同样也将各不相同。 换句话说,第三层多重宇宙并没有在第一层和第二层上增加任何新东西,只是它们更加难以区分的复制品罢了--同样的老故事在不同量子分支的平行宇宙间一遍遍上演。
对Everett理论一度激烈的怀疑便在大家发现它和其他争议较少的理论实质相同之后销声匿迹了。
关于量子力学,存在很多艰深之处。
说实话刘慈欣在球状闪电中对此并没有解释得很硬,但是我可以依我自己的理解解释一下。最难理解的无疑是有关量子的波函数坍塌【首先你需要接受观察者会影响量子状态】观察前,量子以波的形式存在(体现发现该量子的概率)。
当观察时,量子必定存在于一个确定的位置,即原来的量子波坍缩为一点(也可称作针状波),此时量子表现出粒子性。(量子的波粒二象性)。
而在球状闪电中,刘慈欣还将听觉嗅觉等归为弱观察,因此听到羊叫闻到花香不会使波函数坍塌,而强观察,视觉则会。也就是引入了观察强度的概念,但总的来说还是有些硬伤【但作为科幻小说仍不失为优秀】,。
量子力学不是用经典项,比如所有粒子的位置和速度,来描述宇宙的状态,而是用一种名为波函数的数学对象来描述.基于薛定谔方程,这个波函数在时间上以一种决定性的作风演化,数学家称之为“幺正的”.尽管量子力学通常被描述为天生随机且不确定的,在波函数演化中没有任何的随机或者不确定性.困难的部分在于如何把这个波函数与我们观测的东西联系起来.许多合法的波函数导致了反直觉的情况,比如薛定谔猫:同时具有死和活,处于一种 “叠加”态.在 1920年代,物理学家假定一旦某人做了观测后,波函数就“塌缩”到某任意的且一定的经典输出态,把这个怪异性给解释通了.这个附加项对解释观测有效,但使得理论不完备,因为没有数学理论确定是什么构成了一次观测——也就是说,什么时候波函数被可认为是塌缩了.Everett的理论很容易说明,却具有很丰富的推论,其中包括平行宇宙.这个理论可以概况为薛定谔方程在所有时刻都成立;也就是说,宇宙的波函数从不塌缩.这就是它,没有提到平行宇宙或者世界分裂,它们蕴涵于理论中,而不是事先假定的.他天才的洞察力在于,这个无塌缩的量子理论实际上与观测是一致的.尽管它预言描述一个经典实在的波函数逐渐演化为一个描述多个经典实在——多个世界——叠加的波函数,观察者主观上经历的这种分裂仅仅只是轻微的随机性,其几率与波函数塌缩办法算出的一致你自己看吧.我是没看懂。
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口凶。
天辅星值申时,有患足人携酒至、三色衣人来,西北鼓声鸣为应。作用后半年内蛇由井中出,白衣人送牛羊至,得妇人财发家。
离宫:
天盘乙奇加地盘乙奇,为日奇伏吟,不宜见上层领导、贵人,不宜求名求利,只宜安分守己。
景加景:主文状未动有预先见之意,内有小口忧患。
景门加乙,主讼事不成。
天英星值申时,主有孕妇哭泣,西方钟鼓声,僧道拿物过为应。作用后七十日内大凶。
六乙到离,名为[玉兔当阳],吉。
坤宫:
天盘甲辰壬加地盘甲戌己,为反吟蛇刑,主官讼败诉,大祸将至,顺守可吉,妄动必凶。
天盘甲戌己加地盘甲戌己,为地户逢鬼,病者发凶或必死,百事不遂,暂不谋为,谋为则凶。
死加死:主官事稽留,印信无气,凶。
死门加己,主病讼牵连不已,凶。
天禽星值申时,主空中飞鸟啼、师巫