新華社倫敦12月22日電　科普丨量子科學帶來的“腦洞”：我們能否前往“平行宇宙”？
　　新華社記者郭爽
　　2025年是量子力學誕生100周年，也是聯(lián)合國確定的“國際量子科學與技術年”。一個世紀以來，量子科學不僅顛覆了人類對客觀世界的根本認知，更成為科幻作品取之不盡的靈感富礦。
　　一些科幻作品推出了“平行宇宙”的設定。事實上，這并非天馬行空的杜撰概念，而是一個在量子物理學界長期激辯的嚴肅話題。
　　是優(yōu)雅的理論，還是奇幻的假設？盡管量子力學“多世界詮釋”理論尚無定論，但也許當我們開始思考“另一個我”時，就已經(jīng)邁出了探索量子世界哲學內涵的第一步。

　　　　　　從“測量問題”到“多重世界”

　　上世紀50年代，美國物理學家休·埃弗里特提出了這一顛覆性的理論，試圖解決一個長期困擾量子物理學家的概念——“測量問題”。
　　在微觀層面，電子等量子系統(tǒng)可以同時處于兩種狀態(tài)（疊加態(tài)），直到被觀測的一瞬間才會“坍縮”成一種確定狀態(tài)。這一現(xiàn)象的傳統(tǒng)解釋是“哥本哈根詮釋”，即未被觀測到的電子處于一種模糊的量子態(tài)，這種狀態(tài)僅由概率描述；直到測量發(fā)生時，電子的狀態(tài)才最終確定為其中一種。
　　但埃弗里特提出了一個更大膽的假設：電子實際上同時存在于兩種狀態(tài)中，觀察者只能看到其中一種狀態(tài)——宇宙在觀測的那一刻“分叉”了。宇宙中所有粒子的無數(shù)量子態(tài)創(chuàng)造了無限多個宇宙，因此存在著“多重世界”。

　　　　　　最“優(yōu)雅”的解釋？

　　雖然聽起來像天方夜譚，但“多世界詮釋”在學術界擁有一批堅定的擁躉。曾擔任科幻電影科學顧問的理論物理學家、美國約翰斯·霍普金斯大學教授肖恩·卡羅爾認為，這是目前對量子力學“最優(yōu)雅、最簡單”的解釋，因為它不需要引入額外的“坍縮”規(guī)則，且完美契合數(shù)學公式。
　　一些研究者認為不同“世界”（量子分支）之間可能發(fā)生相互作用。英國牛津大學物理學家戴維·多伊奇甚至認為，量子計算機之所以擁有超越經(jīng)典計算機的算力，正是因為它們能夠有效地在多個宇宙中并行執(zhí)行常規(guī)計算。
　　然而質疑聲從未停止。諾貝爾物理學獎得主、英國科學家羅杰·彭羅斯就曾明確表示“我們應該放棄多世界理論”。美國路易斯安那州立大學巴吞魯日分校的理論物理學家若熱·普林認為，這一理論面臨一個致命的邏輯硬傷：如果這些“多世界”之間無法相互作用，那意味著該理論既無法被證實，也無法被證偽。
　　為了紀念量子力學誕生百年，英國《自然》雜志今年早些時候開展的一項大規(guī)模調查顯示，“多世界詮釋”目前是第三受歡迎的理論，而“哥本哈根詮釋”則排行第一。
　　“而這些理論之所以被稱為‘詮釋’，是因為它們目前仍停留在哲學層面，本身并不提出對實驗現(xiàn)象的不同的預測。我認為，21世紀物理學的最大課題之一，就在于發(fā)現(xiàn)能夠超出現(xiàn)有的量子測量理論框架的新物理現(xiàn)象。”美國加州理工學院物理學家陳雁北教授對新華社記者說。

　　　　　　怎樣抵達“平行宇宙”？

　　如果平行宇宙真的存在，又會是怎樣的？
　　“現(xiàn)實中的平行宇宙可能相當無聊。”卡羅爾在接受《自然》采訪時解釋說，因為每個宇宙的差異僅僅在于一些亞原子粒子，它們擁有相同的物理定律和相同的人類，彼此之間并沒有那么巨大的差異。
　　也就是說，平行世界多半看起來會與我們的世界驚人相似——也許在那個世界里，你吃的早餐是油條而不是花卷，但物理定律和人類社會依然照舊。
　　在科幻影視中，現(xiàn)實世界的人物可以通過“傳送門”進入平行宇宙，而且大多數(shù)能幾乎毫發(fā)無損地回來。但科學界普遍認為，物理定律會阻止我們宇宙中的任何人前往“平行宇宙”，不同宇宙之間的“物理隔離”是絕對的。
　　卡羅爾認為，就“多世界詮釋”而言，一個世界發(fā)生的事情幾乎不可能對另一個世界產(chǎn)生任何影響——更何況是一個人來回“串門”。
　　盡管不少科幻作品為劇情而“魔改”了物理定律，但科學家們普遍對此持寬容態(tài)度。專家指出，這些作品雖然不是教科書，但它們成功地將深奧的量子力學概念植入大眾文化，激發(fā)著人們對科學探索的熱情。在某種意義上，這也許是我們前往“另一個世界”的途徑。（完）