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第44节

上帝掷骰子吗--量子物理史话-第44节

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说,你的存在是一个百年不遇的“奇迹”,就非常可笑了。很明显,你能够感慨的前提条

件是你的存在本身!事实上,如果“客观”地讲,一个家族n代都有儿子的概率极小,但

对你我来说,却是“必须”的,概率为100%的!同理,有人感慨宇宙的精巧,其产生的概

率是如此低,但按照人择原理,宇宙必须如此!在量子自杀中,只要你始终存在,那么对

你来说枪就必须100%地不发射!

  但很可惜的是:就算你发现了多宇宙解释是正确的,这也只是对你自己一个人而言的

知识。就我们这些旁观者而言事实永远都是一样的:你在若干次“咔”后被一枪打死。我

们能够做的,也就是围绕在你的尸体旁边争论,到底是按照哥本哈根,你已经永远地从宇

宙中消失了,还是按照MWI,你仍然在某个世界中活得逍遥自在。我们这些“外人”被投

影到你活着的那个世界,这个概率极低,几乎可以不被考虑,但对你“本人”来说,你存

在于那个世界却是100%必须的!而且,因为各个世界之间无法互相干涉,所以你永远也不

能从那个世界来到我们这里,告诉我们多宇宙论是正确的!

  其实,Tegmark等人根本不必去费心设计什么“量子自杀”实验,按照他们的思路,

要是多宇宙解释是正确的,那么对于某人来说,他无论如何试图去自杀都不会死!要是他

拿刀抹脖子,那么因为组成刀的是一群符合薛定谔波动方程的粒子,所以总有一个非常非

常小,但确实不为0的可能性,这些粒子在那一刹那都发生了量子隧道效应,以某种方式

丝毫无损地穿透了该人的脖子,从而保持该人不死!当然这个概率极小极小,但按照MWI

,一切可能发生的都实际发生了,所以这个现象总会发生在某个世界!在“客观”上讲,

此人在99。99999…99%的世界中都命丧黄泉,但从他的“主观视角”来说,他却一直活着

!不管换什么方式都一样,跳楼也好,卧轨也好,上吊也好,总存在那么一些世界,让他

还活着。从该人自身的视角来看,他怎么死都死不掉!

  这就是从量子自杀思想实验推出的怪论,美其名曰“量子永生”(quantum 

immortality)。只要从主观视角来看,不但一个人永远无法完成自杀,事实上他一旦开始

存在,就永远不会消失!总存在着一些量子效应,使得一个人不会衰老,而按照MWI,这

些非常低的概率总是对应于某个实际的世界!如果多宇宙理论是正确的,那么我们得到的

推论是:一旦一个“意识”开始存在,从它自身的角度来看,它就必定永生!(天哪,我

们怎么又扯到了“意识”!)

  这是最强版本的人择原理,也称为“最终人择原理”。

  可以想象,Tegmark等多宇宙论的支持者见到自己的提议被演绎成了这么一个奇谈怪

论后,是怎样的一种哭笑不得的心态。这位宾夕法尼亚大学的宇宙学家不得不出来声明,

说“永生”并非MWI的正统推论。他说一个人在“死前”,还经历了某种非量子化的过程

,使得所谓的意识并不能连续过渡保持永存。可惜也不太有人相信他的辩护。

  关于这个问题,科学家们和哲学家们无疑都会感到兴趣。支持MWI的人也会批评说,

大量宇宙样本中的“人”的死去不能被简单地忽略,因为对于“意识”我们还是几乎一无

所知的,它是如何“连续存在”的,根本就没有经过考察。一些偏颇的意见会认为,假如

说“意识”必定会在某些宇宙分支中连续地存在,那么我们应该断定它不但始终存在,而

且永远“连续”,也就是说,我们不该有“失去意识”的时候(例如睡觉或者昏迷)。不过

,也许的确存在一些世界,在那里我们永不睡觉,谁又知道呢?再说,暂时沉睡然后又苏

醒,这对于“意识”来说好像不能算作“无意义”的。而更为重要的,也许还是如何定义

在多世界中的“你”究竟是个什么东西的问题。总之,这里面逻辑怪圈层出不穷,而且几

乎没有什么可以为实践所检验的东西,都是空对空。我想,波普尔对此不会感到满意的!

  关于自杀实验本身,我想也不太有人会仅仅为了检验哥本哈根和MWI而实际上真的去

尝试!因为不管怎么样,实验的结果也只有你自己一个人知道而已,你无法把它告诉广大

人民群众。而且要是哥本哈根解释不幸地是正确的,那你也就呜乎哀哉了。虽说“朝闻道

,夕死可矣”,但一般来说,闻了道,最好还是利用它做些什么来得更有意义。而且,就

算你在枪口前真的不死,你也无法确实地判定,这是因为多世界预言的结果,还是只不过

仅仅因为你的运气非常非常非常好。你最多能说:“我有99。999999。。99%的把握宣称,多

世界是正确的。”如此而已。

  根据Shikhovtsev最新的传记,埃弗莱特本人也在某种程度上相信他的“意识”会沿

着某些不通向死亡的宇宙分支而一直延续下去(当然他不知道自杀实验)。但具有悲剧和讽

刺意味的是,他一家子都那么相信平行宇宙,以致他的女儿丽兹(Liz)在自杀前留下的遗

书中说,她去往“另一个平行世界”和他相会了(当然,她并非为了检验这个理论而自杀)

。或许埃弗莱特一家真的在某个世界里相会也未可知,但至少在我们现在所在的这个世界

(以及绝大多数其他世界)里,我们看到人死不能复生了。所以,至少考虑在绝大多数世界

中家人和朋友们的感情,我强烈建议各位读者不要在科学热情的驱使下做此尝试。

  我们在多世界理论这条路上走得也够久了,和前面在哥本哈根派那里一样,我们的探

索越到后来就越显得古怪离奇,道路崎岖不平,杂草丛生,让我们筋疲力尽,而且最后居

然还会又碰到“意识”,“永生”之类形而上的东西(真是见鬼)!我们还是知难而退,回

到原来的分岔路口,再看看还有没有别的不同选择。不过我们在离开这条道路前,还有一

样东西值得一提,那就是所谓的“量子计算机”。1977年,埃弗莱特接受惠勒和德威特等

人的邀请去德克萨斯大学演讲,午饭的时候,德威特特意安排惠勒的一位学生坐在埃弗莱

特身边,后者向他请教了关于希尔伯特空间的问题。这个学生就是大卫?德义奇(David 

Deutsch)。 



第十章 不等式三 
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  计算机的发明是20世纪最为重要的事件之一,这个新生事物的出现从根本上改变了人

类的社会,使得我们的能力突破极限,达到了一个难以想象的地步。今天,计算机已经渗

入了我们生活的每一个角落,离开它我们简直寸步难行。别的不说,各位正在阅读的本史

话,便是用本人的膝上型计算机输入与编辑的,虽然拿一台现代的PC仅仅做文字处理简直

是杀鸡用牛刀,或者拿伊恩?斯图尔特的话说,“就像开着罗尔斯?罗伊斯送牛奶”,但感

谢时代的进步,这种奢侈品毕竟已经进入了千家万户。而且在如今这个信息商业社会,它 


的更新换代是如此之快,以致人们每隔两三年就要不断地开始为自己“老旧”电脑的升级

而操心,不无心痛地向资本家们掏出那些好不容易积攒下来的银子。

  回头看计算机的发展历史,人们往往会慨叹科技的发展一日千里,沧海桑田。通常我

们把宾夕法尼亚大学1946年的那台ENIAC看成世界上的第一台电子计算机,不过当然,随

着各人对“计算机”这个概念的定义不同,人们也经常提到德国人Konrad Zuse在1941年

建造的Z3,伊阿华州立大学在二战时建造的ABC(Atanasoff…Berry puter),或者图灵

小组为了破解德国密码而建造的Collosus。不管怎么样,这些都是笨重的大家伙,体积可

以装满整个房间,有的塞满了难看的电子管,有的拖着长长的电线,输入输出都靠打孔的

纸或者磁带,和现代轻便精致的家庭电脑比起来,就好像美女与野兽的区别。但是,如果

我们把看起来极为不同的这两位从数学上理想化,美女和野兽在本质上却是一样的!不管

是庞大的早期计算机,还是我们现在使用的PC,它们其实都可以简化成这样一种机器:它

每次读入一个输入,并且视自己当时内态的不同,按照事先编好的一个规则表做出相应的

操作:这操作可以是写入输出,或者是改变内态,或者干脆什么都不做乃至停机。这里的

关键是,我们机器的输入和输出可以是无限多的,但它的内态和规则表却必须是有限的。

这个模型其实也就是一切“计算机”的原型,由现代计算机的奠基人之一阿兰?图灵(Alan 

Turing)提出,也称作“图灵机”(The Turing Machine)。在图灵的原始论文中,它被描

述成某种匣子样的东西,有一根无限长的纸带贯穿其中,一端是作为输入,另一端则是输

出。磁带上记录了信息,一般来说是0和1的序列。这台机器按照需要移动磁带,从一端读

入数据,并且按照编好的规则表进行操作,最后在另一端输出运算结果。

  我们如今所使用的电脑,不管看上去有多精巧复杂,本质上也就是一种图灵机。它读

入数据流,按照特定的算法来处理它,并在另一头输出结果。从这个意义上来讲,奔腾4

和286的区别只不过是前者更快更有效率而已,但它们同样做为图灵机来说,所能做到的

事情其实是一样多的!我的意思是,假如给予286以足够的时间和输出空间(可以记录暂时

的储存数据),奔腾机所能做到的它同样可以做到。286已经太高级了,即使退化成图灵机

最原始的形式,也就是只能向左或向右移动磁带并做出相应行动的那台机器,它们所能解

决的事情也是同样多的,只不过是快慢和效率的问题罢了。

  计算机所处理的信息在最基本的层面上是2进制码,换句话说,是0和1的序列流。对

计算机稍稍熟悉的朋友们都知道,我们把每一“位”信息称作一个“比特”(bit,其实是

binary digit的缩写),例如信息1010,就包含了4个bits。8个bits就等于1个byte,1024

个bytes就是1K,1024K=1M,1024M=1G,各位想必都十分清楚了。

  对于传统的计算机来说,1个bit是信息的最小单位。它要么是0,要么是1,对应于电

路的开或关。假如一台计算机读入了10个bits的信息,那相当于说它读入了一个10位的2

进制数(比方说1010101010),这个数的每一位都是一个确定的0或者1。这在人们看来,似

乎是理所当然的。

  但是,接下来就让我们进入神奇的量子世界。一个bit是信息流中的最小单位,这看

起来正如一个量子!我们回忆一下走过的路上所见到的那些奇怪景象,量子论最叫人困惑

的是什么呢?是不确定性。我们无法肯定地指出一个电子究竟在哪里,我们不知道它是通

过了左缝还是右缝,我们不知道薛定谔的猫是死了还是活着。根据量子论的基本方程,所

有的可能性都是线性叠加在一起的!电子同时通过了左和右两条缝,薛定谔的猫同时活着

和死了。只有当实际观测它的时候,上帝才随机地掷一下骰子,告诉我们一个确定的结果

,或者他老人家不掷骰子,而是把我们投影到两个不同的宇宙中去。

  大家不要忘记,我们的电脑也是由微观的原子组成的,它当然也服从量子定律(事实

上所有的机器肯定都是服从量子论的,只不过对于传统的机器来说,它们的工作原理并不

主要建立在量子效应上)。假如我们的信息由一个个电子来传输,我们规定,当一个电子

是“左旋”的时候,它代表了0,当它是“右旋”的时候,则代表1(通常我们会以“上”

和“下”来表示自旋方向,不过可能有读者会对“上旋”感到困惑,我们换个称呼,这无

所谓)。现在问题来了,当我们的电子到达时,它是处于量子叠加态的。这岂不是说,它

同时代表了0和1?

  这就对了,在我们的量子计算机里,一个bit不仅只有0或者1的可能性,它更可以表

示一个0和1的叠加!一个“比特”可以同时记录0和1,我们把它称作一个“量子比特”

(qubit)。假如我们的量子计算机读入了一个10bits的信息,所得到的就不仅仅是一个10

位的二进制

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