關注全球時事|洞察國際風雲
2025-03-18 17:24 星期二

量子科学带来的“脑洞”:我们能否前往“平行宇宙”?

时间:2025-12-23 10:21 来源:快讯社

  2025年是量子力学诞生100周年,也是联合国确定的“国际量子科学与技术年”。一个世纪以来,量子科学不仅颠覆了人类对客观世界的根本认知,更成为科幻作品取之不尽的灵感富矿。

  一些科幻作品推出了“平行宇宙”的设定。事实上,这并非天马行空的杜撰概念,而是一个在量子物理学界长期激辩的严肃话题。

  是优雅的理论,还是奇幻的假设?尽管量子力学“多世界诠释”理论尚无定论,但也许当我们开始思考“另一个我”时,就已经迈出了探索量子世界哲学内涵的第一步。

  从“测量问题”到“多重世界”

 

  上世纪50年代,美国物理学家休·埃弗里特提出了这一颠覆性的理论,试图解决一个长期困扰量子物理学家的概念——“测量问题”。

  在微观层面,电子等量子系统可以同时处于两种状态(叠加态),直到被观测的一瞬间才会“坍缩”成一种确定状态。这一现象的传统解释是“哥本哈根诠释”,即未被观测到的电子处于一种模糊的量子态,这种状态仅由概率描述;直到测量发生时,电子的状态才最终确定为其中一种。

  但埃弗里特提出了一个更大胆的假设:电子实际上同时存在于两种状态中,观察者只能看到其中一种状态——宇宙在观测的那一刻“分叉”了。宇宙中所有粒子的无数量子态创造了无限多个宇宙,因此存在着“多重世界”。

  最“优雅”的解释?

  虽然听起来像天方夜谭,但“多世界诠释”在学术界拥有一批坚定的拥趸。曾担任科幻电影科学顾问的理论物理学家、美国约翰斯·霍普金斯大学教授肖恩·卡罗尔认为,这是目前对量子力学“最优雅、最简单”的解释,因为它不需要引入额外的“坍缩”规则,且完美契合数学公式。

  一些研究者认为不同“世界”(量子分支)之间可能发生相互作用。英国牛津大学物理学家戴维·多伊奇甚至认为,量子计算机之所以拥有超越经典计算机的算力,正是因为它们能够有效地在多个宇宙中并行执行常规计算。

  然而质疑声从未停止。诺贝尔物理学奖得主、英国科学家罗杰·彭罗斯就曾明确表示“我们应该放弃多世界理论”。美国路易斯安那州立大学巴吞鲁日分校的理论物理学家若热·普林认为,这一理论面临一个致命的逻辑硬伤:如果这些“多世界”之间无法相互作用,那意味着该理论既无法被证实,也无法被证伪。

  为了纪念量子力学诞生百年,英国《自然》杂志今年早些时候开展的一项大规模调查显示,“多世界诠释”目前是第三受欢迎的理论,而“哥本哈根诠释”则排行第一。

  “而这些理论之所以被称为‘诠释’,是因为它们目前仍停留在哲学层面,本身并不提出对实验现象的不同的预测。我认为,21世纪物理学的最大课题之一,就在于发现能够超出现有的量子测量理论框架的新物理现象。”美国加州理工学院物理学家陈雁北教授对新华社记者说。

  怎样抵达“平行宇宙”?

  如果平行宇宙真的存在,又会是怎样的?

  “现实中的平行宇宙可能相当无聊。”卡罗尔在接受《自然》采访时解释说,因为每个宇宙的差异仅仅在于一些亚原子粒子,它们拥有相同的物理定律和相同的人类,彼此之间并没有那么巨大的差异。

  也就是说,平行世界多半看起来会与我们的世界惊人相似——也许在那个世界里,你吃的早餐是油条而不是花卷,但物理定律和人类社会依然照旧。

  在科幻影视中,现实世界的人物可以通过“传送门”进入平行宇宙,而且大多数能几乎毫发无损地回来。但科学界普遍认为,物理定律会阻止我们宇宙中的任何人前往“平行宇宙”,不同宇宙之间的“物理隔离”是绝对的。

  卡罗尔认为,就“多世界诠释”而言,一个世界发生的事情几乎不可能对另一个世界产生任何影响——更何况是一个人来回“串门”。

  尽管不少科幻作品为剧情而“魔改”了物理定律,但科学家们普遍对此持宽容态度。专家指出,这些作品虽然不是教科书,但它们成功地将深奥的量子力学概念植入大众文化,激发着人们对科学探索的热情。在某种意义上,这也许是我们前往“另一个世界”的途径。


外交部:将本着科学原则研究日方关于恢复水产品输华请求
外交部:坚决反对美国向中国台湾地区出售武器
测试视频
综合看点 查看更多>>
伊朗军方称使用无人机打击美军驻巴林基地
意大利和沙特重申支持落实“两国方案”
美国卫生援助为何遭非洲多国抵制
2026上海合作组织媒体智库峰会探讨深化共识加强合作
古特雷斯:以色列在戈兰高地的侵犯行为“不可接受”
纵横天下 查看更多>>
美伊冲突外溢 中东硝烟四起
美联储年内连续第5次维持利率不变 内部分歧明显
美乌总统白宫会谈讨论“爱国者”拦截弹生产
埃塞总统:中国专家和技术助力提升埃塞医疗水平
古巴国家主席:美对古封锁是“残酷策划的种族灭绝”
从“金环”城市看中俄地方合作图景
大地震后 日本自民党“筹款派对”照开不误
日本强震致一工厂烟囱倒塌 9人下落不明
连接加拿大与美国的戈迪·豪跨国大桥开放通行
金正恩参谒中国人民志愿军烈士陵园
一线探访震后日本熊本:大量建筑损毁 多地停水停电
走进日本熊本县地震灾区
法国推出安全行动方案以提升博物馆安保水平
新一波热浪在即 法国西班牙“与时间赛跑”灭火
在“飞鱼岛国”,中国旱稻正在解决“燃眉之急”
外交部:强烈敦促日方早日彻底清除日遗化武毒害
水清岸绿鸟翩跹——河南黄河流域生态治理观察
中亚专家:世界人工智能合作组织成立是“里程碑”
习近平同斯洛伐克总统佩列格里尼会谈
第十二批中央单位援疆干部人才赴疆工作
从中央政治局会议看下半年经济工作着力点
我国成功发射通信技术试验卫星二十七号A/B星
“中国制造”在全球产业变局中释放新价值
民心可鉴,全球对华好感度持续攀升
习近平同巴西总统卢拉通电话
“维港纽带创科基金”在港签约 首批项目聚焦硬科技
超280个品牌将亮相第三届“香港好物节”
击剑世锦赛:中国香港队夺男花团体银牌 创造团体赛最好成绩
AI需求驱动 香港6月商品出口货值同比增53.4%
陈茂波:打造宜居宜业宜学宜游的北部都会区
委内瑞拉地震死亡人数升至3342人
杭台高铁温玉段开始试运行
风沙渐远 生机绵长——“三北”工程攻坚一线观察
三江源:护万里清流 守中华水塔
落实《新城市议程》 中国推动城市可持续发展实践成果发布
最高人民法院发布涉军维权司法典型案例
最高检印发《人民检察事业发展“十五五”规划》
法治中国建设成果丰硕 为经济社会高质量发展保驾护航
第四届发展中国家与国际法论坛在京举行
最高法发布4件依法惩治渎职犯罪典型案例
云南丘北:万寿菊迎丰收
昔日盐碱地蝶变万亩良田
“黑土粮仓”开启农田“空中护航”
山东:“农家书屋+”赋能乡村振兴
广西南宁:黄皮果喜丰收
“超慢跑”火了,不累还能“暴击”内脏脂肪!还没试过就亏大了
国家卫生健康委关于修改和废止部分部门规章的决定(附解读)
发现甲状腺结节该怎么办?中医教您整体调理,改善结节状况
从中年“一身病”到74岁无“三高”,他坚持了这3件事!
国家卫生健康委就介绍“食品安全与营养健康 ”有关情况举行新闻发布会(文字实录)
前沿科技 查看更多>>
长六改火箭成功发射通信技术试验卫星二十七号A/B星
知识产权大国地位更加巩固
国家数据局:鼓励基于词元应用的商业模式创新
全球首部智能体安全强制性国家标准正式立项
我国成功发射天仪48星等5颗卫星
健康生活 查看更多>>
卫星互联网组网提速 业界期待加快商业闭环
AI剧集频登电视“大屏”,释放什么信号
资本抢滩“量子”赛道 合肥凭何成“主场”
新一代通信网加速构建“数字新底座”
中国气象智能方案“妈祖”赋能全球防灾减灾
实用技术 查看更多>>
零碳工厂建设避免标签化
邮政业“十五五”规划发布 2030年快递业务收入达2万亿元
2026数博会将聚焦“词元”主题
带着上下游,人形机器人加速跑起来
北京人形机器人创新中心:“硬核创新”构筑产业进阶之路
科普博览 查看更多>>
雷雨天能给新能源车充电吗
到2025年底我国IPv6活跃用户数达8.69亿
工信部:深入推进“车路云一体化”生产准入和通行试点
新一代通信网不仅是网络简单升级
人类可能首次观测到系外卫星
墨西哥阿尔万山遗址
墨西哥瓦哈卡州:魔幻动物木雕工坊
御窑问迹:窑火何以生生不息
北京中轴线各遗产点庆祝申遗成功两周年
江山留胜迹 中国61项世界遗产最新“全家福”
吴松全任东北师范大学党委书记
践行助学承诺 兰州大学构建多维资助体系护航学子求学路
云南西双版纳:自然研学受青睐
清华附中卫冕全国青少年校园足球联赛高中组冠军
乡村小学诗歌课:“哎”字也是一首诗
逆势翻盘 柯洁再夺中国围棋王中王赛冠军
斯诺克上海大师赛:赵心童、吴宜泽晋级八强
女排亚锦赛分组确定 冠军直通洛杉矶奥运会
中国男篮再胜喀麦隆队 三场全胜结束国际团结杯
中超综合:成都蓉城四连平继续领跑
革命圣地延安迎来暑期旅游热
中国最北群岛的候鸟之约——长山群岛跻身世界自然遗产启示录
甘肃肃南:山乡盛会引八方游客
别让“小而美”文旅滑向“小而同”
河北石家庄:太行山“消暑经济”热