休·埃弗雷特,這位物理學(xué)家可能很多人都不了解,甚至從來都沒有聽說過。但是他提出的理論卻是很多人都知道的,并且也曾看過與之相關(guān)的科幻電影。他就是量子多世界理論的提出者,或者你也可以說這個(gè)理論是關(guān)于平行宇宙或平行世界的,意思都差不多。休·埃弗雷特出生于1930年,在他的幼年時(shí)期,他的家庭生活是非常不健全的,因?yàn)樗母改鸽x婚了,每天給予他慰藉的就是他喜歡的科學(xué)以及腦海中的奇思妙想,休·埃弗雷特小的時(shí)候就非常好學(xué),經(jīng)常會(huì)有一些奇妙的問題,在他13歲的時(shí)候,他曾經(jīng)給愛因斯坦寫過一封信,信中詢問“是什么使宇宙成為一個(gè)整體”,愛因斯坦給他回了信,我想這封信堅(jiān)定了他以后從事科學(xué)研究的意愿。
休·埃弗雷特
1953年,他在華盛頓的天主教大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位,幸運(yùn)的他又獲得了美國國家科學(xué)基金會(huì)提供的獎(jiǎng)學(xué)金,于是得以順利進(jìn)入到普林斯頓大學(xué)的數(shù)學(xué)系攻讀博士,于第2年轉(zhuǎn)入物理系學(xué)習(xí),他的老師就是物理學(xué)界有名的物理學(xué)家約翰·惠勒,休·埃弗雷特在這里開始了他的物理學(xué)業(yè)學(xué)習(xí),1957年他發(fā)表了第1篇論文,這篇論文在當(dāng)時(shí)并沒有引起足夠的重視,甚至說知道這篇論文的物理學(xué)家少之又少,在他發(fā)表這篇論文之后,他便從學(xué)術(shù)界消失了,直到他去世在此期間,他一直都在美國國防工業(yè)任職。
約翰·惠勒
這是一篇怎樣的論文呢?
我們知道在1920年代左右,量子力學(xué)開始迅猛發(fā)展。一群量子力學(xué)的奠基人在哥本哈根會(huì)面提出了量子力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)解釋,即在觀測之前,量子物體并不是某一個(gè)可以確定的狀態(tài),而是處于被波函數(shù)所描述的多種狀態(tài)疊加在一起的疊加態(tài)。只有當(dāng)你去實(shí)際觀測時(shí),這種疊加態(tài)才會(huì)坍縮成其中一個(gè)特定的狀態(tài)。玻爾與海森堡在著名的哥本哈根詮釋中指出,我們之所以沒有在宏觀物體中看到疊加態(tài),是因?yàn)橹灰?dāng)我們?nèi)y量這些疊加態(tài),即便是用眼睛看,疊加態(tài)也會(huì)坍縮成為一種結(jié)果。
這個(gè)解釋被當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家奉之為真理,但是休·埃弗雷特卻有另外一個(gè)想法,他認(rèn)為即便被觀測波函數(shù)也不會(huì)坍縮,測量儀器與被測系統(tǒng)之間存在某種關(guān)聯(lián),稱之為相對態(tài)。宇宙中的每一個(gè)事物都以薛定諤方程給出的波動(dòng)力學(xué)方式運(yùn)動(dòng),他認(rèn)為如果觀測者與被觀測的體系糾纏在一起,那么就不需要引入坍縮的概念。每當(dāng)觀測者進(jìn)行觀測時(shí),連同觀測者也會(huì)分裂成多個(gè)副本。簡而言之,測量帶來的并不是坍縮而是分裂的宇宙,以薛定諤的貓這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)為例,在觀測前,貓?zhí)幱谏c死的疊加態(tài),觀測時(shí),這個(gè)疊加態(tài)連同觀測者以及所在的整個(gè)宇宙都會(huì)分裂成兩個(gè),其中一個(gè)宇宙中的那只貓是活的,另一個(gè)就是死的,而對應(yīng)的觀測者所觀測到的只能是特定的一種結(jié)果。
中間老者是玻爾,白西服是休·埃弗雷特
休·埃弗雷特的這個(gè)想法被他的老師約翰惠勒所重視,并且約翰惠勒還將這個(gè)想法告訴了他的老師,量子力學(xué)的奠基者之一玻爾,但是這位量子力學(xué)的泰山北斗,對這個(gè)想法很不以為然,并且也嚴(yán)厲批評了這位自己的徒孫,實(shí)際上休·埃弗雷特的這個(gè)理論自從被提出來之后,只有他的老師以及為數(shù)不多的幾位物理學(xué)家知道這件事。這種不被重視以及郁郁不得志讓這位理論提出者遠(yuǎn)離了理論研究領(lǐng)域,成為了一位軍工方面的工程師,直到去世。
他喜歡喝酒,是一個(gè)名副其實(shí)的酒鬼,就連午餐也要喝三杯酒,幾乎每一頓飯都要有酒,他喜歡吃生漢堡,更要命的是每天要抽三包煙。不良的生活習(xí)慣讓他患上了多種疾病,1982年,年僅51歲的他死于心臟病。2007年,他所發(fā)表的理論登上了自然雜志的封面,遺憾的是他沒有看到這一天。
作為多世界理論的提出者,他的這個(gè)理論給了人們很多的啟發(fā)與想象。許多科幻電影中引入的概念,都或多或少與之有關(guān),也是這個(gè)理論給了這些作品更多的想象空間。
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