《穿越平行宇宙》新颖观点

穿越平行宇宙
迈克思·泰格马克 / 汪婕舒译
ISBN: 9787213079801

《穿越平行宇宙》作者是MIT物理系终身教授，他从宇宙学角度回答了很多令人难以理解的问题，其中包括了一些量子相关的问题，但世界观更加宏大。提出了“数学宇宙”假说，用奇特的角度来描述量子现象，值得记录下来。

宇宙和量子

世界上存在多重宇宙划分

• 第1层宇宙：由于宇宙膨胀，部分区域的光线来不及赶上我们，称为第1层宇宙
• 第2层宇宙：宇宙发生暴涨产生的多个互不可达的宇宙
• 第3层宇宙：量子的平行世界
• 第4层宇宙：数学宇宙，一切的本质都是数学。数学上存在=物理上存在

埃弗雷特的“多世界诠释”（Many Worlds interpretation）

（1）杨氏双缝实验：不观测的时候呈现波特性，观测的时候呈现粒子特性。
（2）对杨氏双缝实验的解释，以前大众普遍接受“哥本哈根诠释”：不观测的时候，波函数以概率的形式运行；观测的时候发生坍缩。但这个理论实际上有很多bug，比如爱因斯坦嘲讽的：如果不看月亮，越来还存在吗？本质上是因为这个理论对“观测”这个概念没有很好地解释清楚，而且爱因斯坦不相信这种“随机性”。
（3）埃弗雷特提出另一种现在普遍接受的假说，就是“多世界诠释”，即我们常说的平行世界。我们每时每刻都会分裂出平行的宇宙，所谓的随机性，只不过是你身处其中一个宇宙带来的幻觉。这种分裂我们根本“意识”不到，但是有一种感觉，那就是“随机”。
（4）为什么宏观物体不会出现“同时在2个地方”呢？因为某个物体的位置只有不被知晓的情况下，才能同时处于两个位置的叠加态，一旦被知晓，就只能变成“这里”或者“那里”2选1的状态，只不过不知道具体是哪个。这里的解释有点像是“波函数坍缩”，但作者认为这里是因为“观测”。所谓的“观测”，并不是人类的观测，也不是“具有意识的生命”的观测，而是“任何粒子进行信息交换”。比如“一个光子撞到一个物体上”。所以宏观物体才不会同时出现在2个地方，因为一个保龄球每秒会受到10^20~10^27个空气分子的撞击，信息早就在我意识到其量子叠加态之前，就已经“退相干”了。而我们的观测一定是有光子进入我们的眼睛，所以这是个无解的情况，我们的意识永远观测不到“量子叠加态”。
（5）量子计算机的原理解释：量子计算机利用量子叠加态进行计算，本质上是“多个平行宇宙的并行计算机”，它和“多个平行宇宙”中的自己分享信息，在其他宇宙的自己的帮助下，就能更迅速地获得自己栖身的这个宇宙的答案。

证明“多世界诠释”——量子自杀思想实验

假设你有一把量子机关枪，根据量子测量的结果来发射子弹：如果粒子处于A状态，则发射子弹；如果是B状态，则发射空包弹。同时假设量子测量和实际开枪的时间极短，短于人类感知的速度，如0.01秒。这时，把枪设置为连续自动开枪模式，对准自己，你预计接下来会发生什么？

如果平行宇宙是假的，那么1秒钟后，你要么死了，要么活着，概率均为50%。那么1分钟后你还能或者的概率非常小。但如果是真的，1秒钟后会出现2个平行宇宙，一个你活着，另一个你死了。如果连续10次都没死，那么你可以以99.9%的置信度排除“波函数坍缩”假说，因为如果波函数坍缩的话，你99.9%的概率已经死去了。1分钟以后，如果还没死，那么平行宇宙假说是错误的可能性已经降到了10^-18以下。此时，你也许会怀疑是不是机关枪坏了，于是把头移开，想检查一下，结果发现，它像是被施了魔法一样，立刻变回随机发射序列。

如果把自然界所有的致命事件，都看成“量子自杀”，是不是能从主观上感觉到自己是“量子永生”的呢？不行，因为量子自杀需要满足3个条件：

• 粒子必须是量子的，不能是经典的。这样才能进入“死去”和“活着”的量子叠加态
• 量子机关枪杀死你（失去意识）的时间非常快，快于你能意识到量子测量结果的时间
• 必须真的杀死你，而不是受伤

然而，一般的致命事件，都是让你逐步丧失意识而非瞬间。所以量子自杀或者量子永生，只能是一个思想实验。

数学宇宙和意识

在第4层宇宙中，作者认为所有的一切都是数学本身。这里所说的“数学”并不是方程、公式、单位等“数学工具”，而是描述万物本质的“数学结构”，即使外星人用外形语言和外星方程，也同样能够得出的结论。

例如，质子的质量是1.67x10^-27kg，这个kg仍然是人类杜撰出来的东西，可能换了外星人数值和单位就不一样了。但质子质量是电子质量的1836.15267倍，即使外星人不用1234567890表示数字，但也能得到同样的结论。

如果你真的是数学结构的一部分，为什么会有自我意识、想法和感觉呢？

作者认为时间只是一个维度而已，和空间一起组合成了“时空”。时空并不存在于时间和空间之中，相反，时间和空间存在于时空之中。时间不是幻觉，但人类对时间流逝的感觉是幻觉。在时空中，未来早已存在（已经给你计算好了），过去永不消逝。

人类感觉时间在流逝，只是因为通过大脑建立的观察者时刻是连续的，比如上一秒你在做什么，这一秒你在继续做什么，就会有一种连续的感觉。意识是信息以某种复杂的方式加工时的感觉，自我模型和外部世界模型相互交流，就会产生前者感知到后者的主观感觉。

如图，你通过视觉、听觉、嗅觉等感官输入，不断更新世界模型，从而让你的自我模型认为你“意识”到了世界模型，产生动作输出。

你是否是缸中之脑（波尔曼大脑）

你也许开始担心自己的身体是否真的存在，我们究竟是不是模拟程序？作者并没有明确的答案，但认为这个可能性很小，他会把钱压在“不是”的答案上。

宇宙的最终结局是什么

作者观点：

• 40%赌大冷寂：永远膨胀
• 9%赌大挤压：暗能量的奇怪特性导致再次坍缩。目前对暗物质、暗能量到底是什么，有什么特性，还没有完全研究清楚，说不定有什么奇怪特性导致“宇宙参数”调整
• 1%赌大撕裂：无穷大的膨胀率将万物撕裂
• 0%大断裂：空间被拉伸过多，导致结构出现了致命的颗粒性质
• 0%死亡泡泡：空间冷冻入致命的泡泡中，并以光速膨胀
• 50%赌以上皆非：作者认为人类还有许多事物没研究清楚，比如空间的本质。大冷寂、大挤压、大撕裂的解决，都是事先假定空间本身是稳定的，并且能够被无限拉伸。

哲学和思考

1、不是每个人都能成为大人物，但是每个人都可以因为科学而成为圈子中最有趣的人。
作者发现自己根本比不上其他的物理大佬时发出的感叹。

2、经济学大体上是在兜售智力，说出权贵想听的话，就会得到奖赏。
想要用“利己主义和公共利益结盟”来促使政客投资宏大问题是不可能的，政客只会在“需要什么样的理论让大家支持其政治做法”才会选择什么课题。

3、放弃人类很特殊的想法
就和以前的“地心说”一样，人类总是会认为自己很特殊，处于宇宙的中心。现在也会有类似的问题，总是认为自己生活的宇宙为什么参数调得这么好，恰好适合生存？其实并不是因为人类恰好生活在参数调得这么好的宇宙，而是只有这种参数的宇宙才适合生命生存。