平行宇宙，科学还是科幻？

• 2023-03-31 14:13:56 来源：科普时报

科普时报记者 史 诗

(资料图片仅供参考)

秀莲的每一个选择，都“创造”出一个平行宇宙的分支。在这些平行宇宙里，秀莲不仅成为功夫巨星，她还是厨师、京剧演员、超级英雄……在奥斯卡获奖影片《瞬息全宇宙》中，杨紫琼扮演的女主角秀莲一旦跟平行宇宙中的另一个自己接通，就会“下载”那个宇宙中的自己所掌握的技能。

电影世界里，秀莲穿越到平行宇宙，遇见世界上的另一个我。平行宇宙，到底是哲学上的唯心梦呓还是可被证实的科学世界？

源于量子力学

简言之，平行宇宙是指多个宇宙同时存在又相互独立。你可能会出现在不同的宇宙里，这里的你在撸串，那里的你可能在踢球。虽然听起来很离谱，但平行宇宙的来源是跟物理学上的量子力学密切相关的。

20世纪20年代，为了解释原子物理实验中观测到的微观现象，玻尔、海森堡、薛定谔、狄拉克、玻恩等人建立了量子力学理论。在量子力学界，科学家对“量子是如何运动的”这件事持有不同观点。德国物理学家海森堡认为，量子动起来不按套路出牌，同一时间量子既在这里又在那里。你一看它，它就会停止运动，这个现象叫坍缩。因此，我们在观察到它之前，你永远搞不清量子到底在干什么，这就是已被科学实验证实的量子叠加态。

人们始终难以完全理解量子力学中的许多概念，其中一种影响很大但仍有相当争议的解释，是美国物理学家埃弗里特提出的“多世界理论”。根据多世界理论，宇宙是由无数个平行世界构成的，假定存在无数个世界以此来避免所谓的波函数坍缩，造就了一个“皆大欢喜”的局面。

平行宇宙存在的“证据”

“薛定谔的猫是一个关于量子测量的思想实验，可以很好地诠释这一理论。” 北京大学物理学院教授吴飙相信平行宇宙的存在。他对记者表示，按照多世界理论，这个实验结束后，世界一分为二：在一个宇宙里，猫是活的；在另一个宇宙里，猫是死的。两个宇宙平行存在，不能互相感知对方的存在。因此打开实验室大门时，人们只能看到一种状态的猫。

吴飙认为，这两个宇宙一样真实，并行存在。由于量子力学的演化是线性的，它们会独立演化，互不影响。每一次观测都会导致不同的平行宇宙诞生。自然界时时刻刻都在发生着这样的“观测”。当宇宙射线照射到一个生物体时，可能引起基因突变，也可能不引起基因突变，这时世界一分为二：一个平行宇宙里基因突变了，一个平行宇宙中基因没有突变。如果是这样，我们或许可以畅想无数的可能性：在有的宇宙里，鱼类刚刚爬上陆地；再换一个宇宙，地球上可能还只有单细胞生物。

当下我们所处的宇宙，真是沧海一粟？北京交通大学物理科学与工程学院副教授陈征告诉记者：“仅仅按照目前的平行宇宙假说，宇宙也有两种平行的可能，就是从一个分裂成多个，或是从多个逐渐‘坍塌’而剩下一个。这些宇宙之间只能通过量子统计来寻找蛛丝马迹，宏观现象上基本没有物质、能量、信息的联系。”

一个无法证明也无法证伪的世界

平行宇宙是一个科学猜想，还是一个经得起考验的科学结论？在吴飙看来，迄今没有任何实验可以否定多世界理论。

“平行宇宙和现在的物理实验都不矛盾，所以不能说它是错的；但同时又没有一个实验可以证明它是对的。”吴飙称，可以说平行宇宙是一个猜想，这世界上谁也没看到平行宇宙。按照现在的物理理论，平行宇宙即使存在，它们之间也不可能有任何交流。但是未来物理学家如果统一了量子力学和引力，根据这个新理论，平行宇宙之间或许可以交流。

陈征也更倾向于平行宇宙是科学猜想，因为它目前还没有一个可行的“测量方案”。“物理学构建的基本路径有两条，一是‘归纳法’，从大量实验观测中归纳总结规律，然后进一步通过更多的实验验证规律形成定律；另一条是‘演绎法’，从一个或几个基础的命题出发，通过逻辑演绎和数学推理提出理论和可验证的预言，然后通过实验去反复验证理论所做的预言。”显然，平行宇宙还得不到理论的加持和实验的验证。

从一个充满辐射的“炼狱”，到宇宙大爆炸后原子的形成，再到物质凝聚形成恒星和星系，太阳系开始形成和演化，地球正好处于宜居带，这一切是否都太巧合了？但根据多世界理论，这又不是巧合。

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