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量子百年的追问:“平行宇宙”是科学幻想还是未来可能?

   时间:2026-02-27 13:10:48 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

量子力学自诞生以来,始终以颠覆性的姿态重塑着人类对物质世界的认知。2025年,联合国将这一年定为“国际量子科学与技术年”,恰逢量子理论问世百年之际,这一领域最富争议的“多世界诠释”再度引发学界与公众的热烈讨论。从实验室的数学推演到科幻作品的奇幻想象,“平行宇宙”概念已跨越学科边界,成为连接科学探索与文化想象的桥梁。

1950年代,美国物理学家休·埃弗里特提出了一项惊世骇俗的理论:当量子系统处于叠加态时,观测行为并非导致状态坍缩,而是将宇宙分裂成多个分支。每个分支中,观测者只能感知到一种确定结果,而其他可能性则存在于平行世界中。这一解释直接挑战了传统“哥本哈根诠释”的核心——后者认为量子态在观测前仅以概率形式存在,观测行为才是状态确定的触发点。埃弗里特的理论无需引入额外的“坍缩”机制,其数学框架与量子力学方程高度自洽,因此被部分学者视为“最优雅的解决方案”。

支持者中不乏知名学者。约翰斯·霍普金斯大学理论物理学家肖恩·卡罗尔指出,多世界诠释消除了对“观测者特殊地位”的依赖,使理论更具普适性。牛津大学物理学家戴维·多伊奇则从计算角度提出,量子计算机的并行运算能力或许正是源于其能同时调用多个宇宙的资源。然而,争议同样激烈。诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯直言该理论“缺乏实证基础”,路易斯安那州立大学学者若热·普林更批评其陷入不可证伪的困境——若平行宇宙间完全隔绝,任何实验都无法验证其存在。

学界的分歧在公众领域演变为更热烈的想象。科幻作品中,平行宇宙常被描绘为充满戏剧性差异的世界:主角可能因一次选择走上截然不同的人生道路,或与另一个维度的自己联手对抗危机。但科学家泼了盆冷水:卡罗尔在《自然》杂志采访中表示,现实中的平行宇宙可能“单调得令人失望”——差异或许仅体现在某个电子的自旋方向,或你早餐选择的是油条而非面包。更关键的是,不同宇宙间的物理隔离几乎不可逾越,穿越行为违反现有物理定律。

尽管如此,科学界对科幻作品的包容度超出预期。加州理工学院物理学家陈雁北认为,这类创作虽不严谨,却成功将量子力学概念植入大众文化。当观众为《星际穿越》中五维空间惊叹,或为《瞬息全宇宙》里多元宇宙的荒诞喜剧捧腹时,他们已不自觉地接受了“世界可能不止一个”的设定。这种文化渗透或许比教科书更有效——它让抽象理论具象化,激发更多人主动探索科学的边界。

2025年初,《自然》杂志发起的一项覆盖全球万名物理学家的调查显示,32%的受访者将“多世界诠释”列为最可能正确的量子理论,但“哥本哈根诠释”仍以41%的支持率位居榜首。陈雁北指出,这种分歧恰恰反映了量子力学的深层魅力:“所有诠释在实验预测上完全一致,真正的突破或许需要等待新物理现象的发现。”或许,当未来某天,科学家真的捕捉到平行宇宙的蛛丝马迹时,今天的争论才会迎来终极答案。

 
 
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