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>>
冲绳县知事要求重新审视日美地位协定
以色列总统正式授权埃森科特组建新政府
法国新一轮示威游行全国至少57.5万人上街
以议会选举结果正式公布 两大阵营均未获多数席位
第四届明斯克欧亚安全国际会议呼吁以合作应对失序
纵横天下 查看更多>>
民调:82%德国人不满默茨执政表现
秘鲁多地实施紧急状态应对厄尔尼诺
特朗普称弹劾他会“摧毁”民主党
美国举行中期选举投票 特朗普政府迎来“期中考试”
从“中文热”到“留学热”,印尼学子向往赴华求学
起底日本右翼“文化投毒”的四种手法
COP31将在土耳其安塔利亚举行
中东欧四国总统峰会在斯洛伐克举行
美国9月贸易逆差维持在相对高位
探访“为伊朗捐躯”军事训练
古特雷斯警示“极端气候新时代”
南非地方选举计票结束 非国大保住第一大党地位
中外代表共话人工智能时代的全球传播治理合作
美民主党重掌国会 特朗普执政承重压
日本宪法公布80周年 国会前响起和平呼声
2026年网络峰会开幕 中国科技力量受瞩目
我国3项档案文献遗产入选《世界记忆亚太地区名录》
世界媒体峰会代表体验北京“西城之夜”
党的二十届五中全会《决定》诞生记
人民空军成立77周年纪念日系列活动拉开帷幕
第43次南极考察丨“雪龙”号穿越赤道进入南半球
世界各大媒体“掌门人”为何齐聚北京
在“活力中国调研行”中感受高水平对外开放定力
中国品牌亮相第83届米兰国际两轮车展
2026全球熊猫伙伴大会聚焦中国绿色发展之路
“文明互鉴国际论坛2026”在澳门开幕
第九届进博会丨港澳台企业透过进博会“链全球”
澳门爱国社团家乡市集嘉年华揭幕
“2026数码港创业投资论坛”在港启动
三季度香港本地生产总值预估同比增长5.2%
西渝高铁北碚天府嘉陵江特大桥顺利合龙
努力让这条母亲河越来越美——写在党领导人民治黄80年之际
铁路12306上线新功能 买团体票更方便
西藏巴青:架设安置板房供电线路
台风“蔷琵”向我国靠近 中国气象局启动四级应急响应
个人信息是怎么“失窃”的
人民陪审员法实施以来陪审员参与审结案件1550万件
推动新能源车险从“政策驱动”走向“法治定型”
全国人大常委会开展海南自由贸易港法执法检查 法治护航海南自由贸易港建设
公安部网安局发布拒不履行信息网络安全管理义务案例
甘肃静宁:山地梯田保墒覆膜忙
甘肃文县蜜橘丰收
内蒙古:机械化作业奏响秋收乐章
河南灵宝:苹果丰收采摘忙
湖南:秋粮收获金秋时
河南这三味药,凭什么“出圈”?
优质医疗服务来到家门口
桑拿天比暴晒天更易中暑:藿香正气水、退烧药、掐人中不管用,还会加重病情
“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)
前沿科技 查看更多>>
快舟六号火箭预计2027年完成首飞及回收
中国空间站造出的已知最冷物质有什么用
算力成光纤行业第一增长引擎
我国实现世界首次舱外激光“微创”试验
“人工智能乌镇对话”:共话开源开放发展
健康生活 查看更多>>
第九届进博会|看银发“黑科技”如何解锁智慧养老
智能控制,有多智能?
智能互联网让智能体既“连得通”又“信得过”
基础研究新局
60秒看国产新一代医用重离子加速器首台示范装置
实用技术 查看更多>>
长十二火箭成功发射卫星互联网低轨29组卫星
全球最大液态空气“充电宝”并网发电
中国科学院院士赵继宗:脑机接口稳定性需接受五年大考
2025年我国新型显示产业营收超8000亿元
2026年世界互联网大会领先科技奖颁奖典礼举行
科普博览 查看更多>>
在进博会上感受人工智能产业新脉动
智能向实 人才向新 合作向深——从2026自动化大会看产业新趋势
6G,有啥不一样
有色金属成为“算力基石”
北京全链条扶持智能眼镜消费
国博为九龙九凤冠单独办展
第七届荆楚乡村文化旅游节启幕
乐舞传情 交流互鉴——中外艺术家共赴敦煌之约
衣冠里的苗家文化
罕见明代纸胎点翠凤冠正在复原
教育部、公安部、农业农村部部署实施服务乡村振兴高校招生专项计划
教育部发布秋招季求职预警:勿信“花钱能买好工作”
京雄首次组团式教师轮岗实训正式启动
培养一技之长 超八成受访青年尝试学门手艺
全俄大学生中国语言文化知识大赛决赛举行
青奥会——体操:中国男团夺冠
中超综合:5轮连追14分 大连英博惊天逆转夺冠
举重比赛的加重员,只是给杠铃“加片儿”吗
国家田径集训队在广西南宁冬训
小科普:达喀尔青奥会游泳比赛为何在露天泳池进行?
呼伦湖进入封冻期 现“冰浪”奇观
广西:多彩文旅嘉年华
立冬将至,各大滑雪场陆续开板啦
宁夏文旅何以“逆袭”
湖南张家界:云涌千峰 天梯入画