弦论与平行宇宙

李 淼

　　平行宇宙现在成了一个很时髦的词汇。

　　我试图找到平行宇宙这个词汇最早的来源，还是失败了。不论这个具体词汇起源于何时，平行宇宙或平行世界的思想早就出现在神话中和哲学中。在中国，海外仙山就是另一个世界，另一个宇宙；在希腊，奥林帕斯当然也是另一个世界。而与当代平行宇宙思想最为接近的是柏拉图主义中的其他可能的现实。

　　在弦论之前，现代物理学首先出现的平行世界是量子力学的多世界解释。我们知道，在量子论中，对一个客体的测量结果是不确定的，任何一个可能的结果都以某个几率出现。传统的哥本哈根解释是，测量导致客体波函数的塌缩，它塌缩到这个测量结果对应的具体值上。更晚出现的多世界解释不借助这种神奇而不可预测的塌缩，直接认为每一个可能的结果其实都是实现了的，不过，不同的结果出现在不同的世界中，这些世界互不相干，所以不会出现矛盾。这个解释是艾弗雷特三世在1957年提出来的，那时，他是普林斯顿大学的一位研究生。

　　我们用著名的薛定谔猫实验来理解这个其实是更加神奇的多世界解释。在薛定谔猫的实验中，一只可怜的猫被关在一只箱子中，当然，这只箱子里面有空气，这样猫可以活得挺好。不过，猫的对面有一把枪，这把枪的扳机可以被一个含有放射性元素的装置启动。这个放射性元素可以是一个单独的可以衰变的原子。如果这个原子衰变了，枪就被启动，猫就会被杀死。如果这个原子不衰变，猫继续活着。我们知道，根据量子论，原子可能衰变也可能不衰变。当实验者打开箱子时，他不知道猫是活着还是被杀死，因为猫的生死状态和原子的状态相关。薛定谔的问题是，猫不可能既死又活着。那么，多世界是怎么解释的呢？当你打开箱子，猫不是死就是活着，你打开箱子的行为导致了一个确定的结果，导致了你和猫进入了一个可能的世界，在这个世界中，猫不是死就是活着，而不可能在死和活的叠加态中。