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第五十七集
现在让我们回到量子足球场
这里发生的是同样的事儿
我们只关心比赛的胜负结果
而不关心更加细微的事儿
例如啊
具体的比分
我们忽略具体比分的时候呢
事实上
就对于每一种可能的比分啊
就是历史进行了遍历求和
当所有的精细历史被加遍了以后
他们之间的干涉呢
往往会完全抵消
或者至少呢
几乎完全抵消
这个时候
经典概率就又回到了桌面上来了
两个粗略历史的概率又变得可嘉了
量子论终于又可以管用了
我们也许分不清一场比赛究竟是一比零还是二比零
但我们无疑可以分清一场比赛究竟是赢了还是平了
因为啊
这两种历史之间不再相干
关键在于啊
我们必须构建起足够粗略的历史
这就像我传给你两张数字照片
分别是珍妮弗
洛佩兹和珍妮弗
安尼斯顿的特写
然后问你
你觉得两人谁更漂亮
啊
假如你把这些照片放到最大最大
你看见的
很可能啊
只是一些颜色各异的色块
两张照片对你来说
似乎也没什么大分别
只有把分辨率调的足够低
或者你退开足够远的距离
把这些色块都模糊化
你才能看见整个构图
从而有效的区分这两张照片的不同
进而做出比较
总之呢
只有当足够粗略的时候
两张照片才能被区分开来
而我们的历史也是如此
如果两个历史的颗粒太细
以至于它们之间互相干涉
我们就没法把它们区分开来
比如
我们无法区分电子通过了左缝和电子通过右缝两种历史它们同时发生着
但如果历史的粒子够粗
则我们便能够有效的分开两种历史
他们之间啊退相干了
当我们观测了电子的行为
并得到最终结果后
我们实际上就构建了一种粗略历史
我们可以把它归结成两种
我们观测到粒子在左
以及我们观测到粒子在右
为什么说它们是粗略历史呢
因为我们忽略的东西实在太多了
我们现在只关心我们观测到电子在哪个位置
而不关心任何环境的影响
比如我们站在实验室的哪个角落
今天是吃了拉面了还是汉堡还是寿司
更不关心当我们进行观测的时候
空气中有多少灰尘沾在我们身上
窗户里面射进了多少光子与我们发生了相互作用
从理论上讲呢
每一种不同的情况都应该对应于一种特定的历史
比如吃了拉面的我们呢
观察到电子在左
和吃了汉堡的我们观察到电子在左
其实是两种不同的历史
观察到电子在左并同时被一亿个光子打中
与观察到电子在左并同时被一亿零一个光子打中
也是两种不同的历史
但我们并不关心这些
而只是把它们简并到我们观察到电子在左这个类别里去
因此呢
我们实际上构建了一个非常粗略的历史
现在
当我们计算我们观测到电子在左和我们观测到电子在右两个历史之间的干涉时
实际上就对太多的事儿做了便利求和了
我们便利了吃汉堡的你
吃了寿司的你
吃了拉面的你的不同的命运
我们便利了在这期间打到你身上的每一个光子
我们便利了你和宇宙尽头的每一个电子所发生的相互作用
甚至在时间的角度上
除了实际观测的那一刻
每一个时刻
啊
不管过去还是未来
所有粒子的状态也都被加扁了
在所有这些计算都完成了以后呢
在每一个方向上的干涉也就几乎相等了
他们将从结果中被抵消掉
最后呢
我们观测到电子在左
和我们观测到电子在右
两个粗略历史退相干了
他们之间不再互相联系
而我们只能感觉到其中的某一种
各位可能会觉得这听起来像一个魔幻故事
但这的确是最近非常流行的一种关于量子论的解释
一九八四年
格里菲斯为他开拓了道路
而很快到了一九九一年
哈特尔就开始对他进行了扩充和完善
不久
盖尔曼和奥姆内斯也加入到这一行列中来
这些杰出的物理学家呢
很快把它变成了一个洋洋洒洒的体系
我们还是有必要进一步的考察这个思想
从而对量子论的内涵获取更深的领悟
按照这个退湘干历史的解释啊
假如我们把这个宇宙的历史分的足够精细
那么实际上
每时每刻都有许许多多的精细历史在同时发生啊
也就是湘干斩
比如没有观测时呢
电子显然就同时经历着通过左缝和通过右缝两种历史
但一般来说
我们对于过分精细的历史没有兴趣
我们只关心我们所能观测到的粗略历史的情况
因为互相脱散退相干的缘故
这些历史之间呢
失去了联系
只有一种能够被我们感觉到
按照历史颗粒的粗细
我们可以创建一棵历史树
还是拿我们的量子联赛来说啊
一个球队在联赛中的历史
最初可以分到什么程度呢
也许我们可以把它仅仅分成两种
得到联赛冠军和没有得到联赛冠军
在这个极粗的层面上呢
我们只具体关心啊
能否获得冠军
别的一概不理
我们都将在计算中被加扁
但是
我们也可以继续精确下去
比如啊
在得到冠军这个分支上呢
还可以继续按照胜率再区分成啊
夺冠并且胜率超过百分之五十
和夺冠但胜率不超过百分之五十两个分支
类似的呢
我们可以一直分下去
具体到啊
总共获胜了几场
具体到每场的胜负
一直具体到每场的详细比分为止
当然
在现实中呢
我们仍然可以继续精细化
具体到谁进了球
球场来了多少观众
其中多少人穿了红衣服
球场一共长了几根草之类的
但在这里啊
我们假设一场球最详细的信息呢
就是具体的比分
没有更加详细的了
这样一来
我们的历史数分到具体的比分
就没法再继续分下去
这最底下的一层啊
就是树叶
也被称为最精细历史
对于两片树叶来讲呢
它们通常是互相相干的
我们无法明确的区分一比零获胜和二比零获胜这两种历史
因此呢
也无法用传统的概率去计算它们
但我们可以通过适当的粗略化
来构建符合常识的那些历史
比如啊
我们可以区分胜
平和负这三大类历史
因为他们之间呢
已经失去了干涉退香干了
如此一来呢
我们就可以用传统的经典概率来计算这些历史
这就形成了一足退乡干历史
只有在同一组里
我们才能运用通常的理性逻辑来处理他们之间的概率关系
有时候啊
我们也不说退香干
而把它叫做一致历史
DH的创始人之一呢
格里菲斯就爱用这个词儿
因此啊退先干历史也常常被称为一致历史解识
更加通俗一点呢
还可以被称为啊多历史理论
一般来说呢
在历史树上
越接近根部啊
就越往上
粗略化就越厉害
其干涉呢
也就越小
当然
并非所有的粗略历史之间呀
都没有干涉
可以被赋予传统概率
具体的要符合某种一致条件
而这些条件可以由数学严格的推导出来
现在呢
让我们考虑薛定谔猫的情况
当那个决定命运的原子衰变时呢
就这个原子本身来说
它的确经历了衰变
不衰变两种可能的精细历史
原子本身呢
只是一个单个例子
我们忽略的东西并不多
但一旦猫被拖入到这个剧情之中呢
我们的历史剧本换成了猫死猫活两种情况就不同了
无论是猫死还是猫活
都是非常模糊的陈述
描述一只猫
具体要用到十的二十七次方个例子
当我们说猫活的时候啊
我们忽略了这只猫与外界的一切作用
比如它如何呼吸
如何与外界进行物质和能量交换等等
就算是猫死
它身上的n个粒子也仍然要和外界发生相互作用
换句话说呢
猫活和猫死
其实是两大类历史的总和
就像盛世一比零
二比零
二比一等历史的总和一样
当我们计算猫死和猫活之间的干涉时
我们及时穷尽了这两大类历史下的每一对精细历史之间的干涉
而他们绝大多数呢
都最终抵消掉了猫死和猫活之间的千丝万缕的联系
于是被切断
他们退向杆
最终只有其中的一个真正发生
如果从密度矩阵的角度来看问题
则其表现为
除了矩阵对角线上的那些经典概率之外
别的干涉项呢
都迅速消减为零
矩阵对角化了
而这里面
既没有自发的随机定域
也没有外部的观测者
更没有看不见的隐变量
如果DH解释是正确的
那么
我们每时每刻其实都经历着多重的历史
世界上的每一个粒子
事实上都处在所有可能历史的叠加中
但一旦涉及到宏观物体
我们所能观察和描述的
则无非是一些粗略化的历史
当细节被抹去时呢
这些历史啊
便互相的退相干
永久的失去了联系
比方说
如果最终猫还活着
那么猫死这个分支呢
就从历史书上被排除了
按照奥卡姆剃刀
我们不妨说
这些历史已经不存在于宇宙之中了
嗯
虽然听起来古怪
但他至少可以自圆其说
不是吗
粗略化的方法看起来可能让人困惑
但其实并没有那么大惊小怪
我们事实上经常有意无意的用到这些办法
比如在中学里
我们计算地球和太阳之间的引力
我们把两个星球粗略化为两个质点
实际上地球和太阳是两个庞大的球体
但以质心代替所有的点而忽略他们的具体位置之后呢
我们实际上已经不知不觉的加变了两个球体内部每一对质点之间的吸引力
在DH解释中呢
我们所做的只不过更加复杂一点罢了
从数学上说啊
DH是定义的很好的一个理论
而从哲学的雅致观点来看
其支持者也颇为得意的宣称
它是一种假设最少
而最能体现物理真实的理论
但是
多历史的日子也并不像宣扬那样好过
对其最猛烈的攻击
来自我们在上一章提到过的GRW理论的创立者之一
吉安卡洛
吉拉尔迪
自从这个多历史理论创立以来啊
这位意大利人和其同事至少在各类物理期刊上发表了五篇攻击退香干历史解释的论文
吉拉尔迪敏锐的指出啊
这个多历史解释呢
并不比传统的哥本哈根解释好到哪里去
正如我们已经为大家所描述过的那样啊
在多历史解释的框架内呢
我们定义了一系列的粗略的历史
当这些历史符合所谓的一致条件时
他们就形成了一个互相之间退相干的历史族
比如啊
在我们的联赛中
针对某一场具体的比赛
胜平负就是一个合法的历史族
在他们之间呢
只有一个能够发生
因为他们互相之间啊
都已经几乎没有联系
但是
在数学上
利用同样的手法
我们也可以定义一些另外的历史组
它们同样合法
比如
我们并不一定关注胜负关系
而可以考虑另外的方面
比如进球术
现在我们进行另外一种粗略化
把比赛结果区分为没有进球
进了一个球
进了两个球
以及进了两个以上的球
从数学上看
这四种历史啊
同样符合了一致条件
他们构成了另外一个完好的退香干历史足
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