@ 2014.01.16 , 10:28
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矛盾之子:量子自杀实验

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量子自杀这个概念大致陈述了这样一个概念:某个单一亚原子的态可能决定我们的生死。量子自杀这个概念是在1980年代由几位物理学家提出的一种思想实验,提出这种假设的目的为的是将量子机制和Everett的多世界理论区分开来。这是一个类似于薛定谔的猫但是又不同于薛定谔的猫的实验。

在薛定谔的猫实验中,在没有打开盒子观察之前,猫处于死和活同时存在的量子叠加态,但是打开后方程坍缩为单一状态:死或者活。而量子自杀实验与之不同之处在于,方程不会坍缩,而是分裂为平行宇宙。

实验是这样的:实验仪器为一把量子枪,枪的扳机处于量子叠加状态,触发扳机的条件为原子衰变。即便该名物理学家随时都能扣动扳机,但是只有当枪上捆绑的一台机器测量到某个亚原子的量子自旋是向下还是向上才触发扳机。比如说,实验人员设定如果机器探测到某粒子自旋向上则触发扳机,如果探测到自旋向下,则枪只发出声响,并不开火。这个实验将一直进行下去,随着扣动扳机次数的增加,物理学家死亡的概率也就越大,他的死看上去是必然的。

在每次扳机响动之前,该名物理学家有50%的概率存活下来(取决于自旋向上或向下),也就是说在他死前他能够无数次触发扳机。然而,一半一半的概率也给了多世界理论以空间——每次决定是否触发扳机让现实分裂成两个宇宙,在其中一个宇宙物理学家不幸被枪杀死,而在另一个宇宙物理学家面前的量子枪没有开火,这好像在说无论结果怎样,最终都有一个物理学家活下来,就是说意识的存在不灭。

在其他宇宙活下来的物理学家会继续进行这个实验直到他们消失,在这个过程中,没有死掉的物理学家注意到了一个奇怪的现象,在某一刻,无论他怎么努力去死,最后都死不了。薛定谔的猫这个思想实验描述的也是这种原理。

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现在把物理学家面前的量子枪换成核武器,发射子弹变成触发核爆。在某一个平行宇宙,核武器爆炸顷刻间就要了物理学家的命,但是根据量子理论的阐述,在爆炸后存在一种可能物理学家能奇迹般逃过死亡。

如果哥本哈根对于量子理论的阐述是错误的,多宇宙理论的平行宇宙观是正确的,物理学家每次扣动扳机他的死亡概率越大,经过多次实验后,物理学家存活的概率接近于0,但是概率永远无法达到0,也就给了平行宇宙存在的合理性。

问题来了,多世界理论的宇宙观的设定引来争论和各种实验,量子自杀实验就是基于多世界理论的实验之一,但量子自杀实验又和多世界理论矛盾。批评量子自杀实验的人认为物理学家的无限多个分身都可以得到相同结果,只不过分裂次数减少50%。量子自杀这个反驳型实验的失败之处在于无法在现实中解释多宇宙理论,随着实验次数无限增加,活下来的科学家数量不断以50%的速度减少,最后无限趋于零。可能在某个宇宙最后活下来的物理学家确信了多宇宙的正确性,但是在其他宇宙看来,他不过是被枪打死的书呆子。

本文译自 Softpedia,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 3493589

    是说的量子存在各个宇宙,这就能证明天外还有天。

  2. 韩志岩
    @2 years ago
    3126209

    我看懂了 谁对科学和宗教有研究 一八零二一四六一零六二 zhiyan120 qq一 一三八五七八二八七

  3. 尘心
    @4 years ago
    2412175

    那这么说,我们这个宇宙就是没有人做过量子自杀的宇宙了,因为没有人能证明它的正确性,就是我们这个宇宙做过量子自杀的人都死了

  4. 黑夜里的网子
    @4 years ago
    2305800

    之前听过一个院士讲座,他说所谓薛定谔的猫更多的是哲学上的意义,而非物理上的意义。

  5. 灯塔水母的一生
    @4 years ago
    2303866

    @Potato: 哈哈,说到这个,想起大刘《朝闻道》里面那句:那些科学家拿着经费就是为了满足自己的好奇心,这和公款(嫖)(娼)有什么区别。
    对你来讲某学科的意义就是在你肉眼可见的(极小)范围内满足人类温饱需要?现在没有实用意义,以后也不会有?想举相对论和航天的例子楼上说过了。别拿着无知和狭隘当个性。
    又想起《伤心者》里一句:你不应该要求他们长出漂亮的叶子和花来。因为他们是根。

  6. deepdevil
    @4 years ago
    2303584

    @Potato: 比如相对论,越接近光速,时间越慢,站在常规角度,这个结论其实没有任何使用价值。可是人造卫星的高速,就使得要与地球时钟一直,必须要调快。GPS这种应用也才能实现。所以目光短浅没问题,但是请不要到处炫耀

  7. yetian
    @4 years ago
    2302967

    @Potato: 为人类造福的不叫科学,那叫科技商业。
    我不知道你有多轻视科学,但请将科学放在「探究真理的学科之一」这一地位。

  8. 男神。。。经病
    @4 years ago
    2302701

    活到现在的我依然是个穷逼,这说明我抢劫银行的计划失败了吗

  9. 天塌入虚怀
    @4 years ago
    2302469

    我一开始看这个问题的时候我就想了,如果把没死当做+1,把死当做-1,然后把所有这些可能加到一起求和,那是不是最终结果会不会是0.5,那这个值在生与死之间又是怎么表达的呢?如果是定值的话,平行宇宙又是怎样一个存在,介于两者之间还是独立存在?

  10. 2302376

    这个文章的意思说,虽然实验者可能会死,但是却有无限小的几率存活,从无限大的平行宇宙数量来说,实验次数是+1的,所以实验者是不死的,我们也是如此,但是这个基本上是无法实现无法验证的实验,从某些角度来说,我们是永远存在的, 科学发展到最后=哲学。

  11. 落月战神
    @4 years ago
    2302240

    有本书叫做:上帝掷骰子吗—-量子 上面讲的比较清楚,但是我看的也是一知半解。但是多世界理论已经不是最简洁的理论了。换言之,他极有可能不是真的。

  12. 2302224

    意识的存在不灭是不灭,但是谁也没给保证说这个意识是同一个个体的意识

  13. 锦阳桑
    @4 years ago
    2302161

    猫的薛定谔

  14. 我勒个去
    @4 years ago
    2302121

    简单来说就是一切皆有可能

  15. 我老婆两百斤
    @4 years ago
    2302103

    照这个逻辑 薛定谔的猫最后一样是进入了平行宇宙 而我现在正在思考要不要出门 当我决定的时候我也进入了平行宇宙

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