作為一種網路迷因,它並不算特別火爆。但在11月6日上午的幾個小時裡,“最黑暗時間線”一詞在谷歌搜尋中成為熱搜,幾位物理學家在社交媒體上發帖思考我們是否真的身處其中。民意調查和預測市場中表達的所有可能性都坍縮成了一個確定的結果,歷史從“可能發生什麼”變成了“剛剛發生了什麼”。這場兩極分化的美國總統選舉中的兩方,在幾乎所有事情上都意見相左——除了他們都認為選舉結果將是在我們世界的兩條不同軌跡之間做出攸關重大的選擇。
這就引出了相當明顯(但也可能毫無意義)的問題:“最黑暗時間線”(或任何其他“時間線”)可能是真實存在的嗎?在遙遠的彼岸,是否可能存在一個平行世界,其中卡瑪拉·哈里斯在選舉中獲勝了呢?
事實證明,除了助長逃避現實的社會政治幻想,併為反事實歷史這一型別披上科學的外衣之外,平行時間線的概念實際上是物理學家非常認真對待的東西。這個概念最著名地出現在量子力學中,量子力學預測了多種結果——既是活的又是死的貓等等。如果一個光粒子——光子——照射到一面部分鍍銀的鏡子上,那麼在某種意義上,該粒子既可以穿過表面,也可以從表面反射回來——這兩種結果是互斥的,在物理學行話中被稱為疊加態。只有其中一種可能性會在被觀察時顯現出來,但在那之前,粒子會同時處理這兩種可能性。這就是數學所說的——也是實驗所證實的。例如,你可以建立一個疊加態,然後透過將光線導向第二面部分鍍銀的鏡子來取消它。除非這兩種可能性都保持有效,否則這是不可能的。儘管這個特徵通常用亞原子粒子來描述,但人們認為它在宇宙的所有尺度上都是普遍存在的。
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支援這些時間線是真實存在的,而不僅僅是虛構的想象的觀點是,它們可以“相互干涉”,從而增強或削弱其發生的機率。也就是說,可能發生但沒有發生的事情,對確實發生的事情產生了可衡量的影響,彷彿前者從可能的陰影領域延伸到了現實世界。
考慮一下物理學家阿夫沙洛姆·埃利澤和列夫·瓦伊德曼在1993年提出的炸彈探測器,該探測器後來已被證明(幸運的是不是用真炸彈):用部分鍍銀的鏡子進行實驗,但在光子可能採取的兩條路徑之一上放置一個光敏炸彈。這種阻塞阻止了你取消疊加態,從而將行進的光子恢復到其原始狀態。即使炸彈從未爆炸,它也會這樣做,這表明光子從未接觸過炸彈。僅僅是光子可能擊中炸彈的可能性就會影響發生的事情。理論上,你可以使用這個被稱為反事實確定性的原理來拍攝細胞的X射線影像,而無需讓它們受到有害輻射。在一個新興的學科——反事實量子計算中,計算機輸出一個值,即使你從未按下“執行”按鈕。
思考反事實確定性的一種方法被稱為多世界詮釋。一個光子撞擊鏡子會導致宇宙時間線分支,創造出一個粒子穿過鏡子的世界和一個粒子從表面反射回來的世界。我們每個人都被困在自己的世界裡,因此一次只能看到一個結果,但另一個世界仍然存在,對另一個世界的居民可見。所有這些世界加在一起,構成了“多元宇宙”。
無論他們是否同意多世界詮釋,物理學家和哲學家肯定都喜歡爭論它。有些人欣賞它的優雅;另一些人則抱怨概念上的困難,例如“世界”究竟是什麼這一棘手的問題。量子理論不僅允許多個世界,而且還提供了無限多種定義它們的方式。
在所有關於多世界的爭論中,這個想法的提出者,物理學家休·艾 Everett的關鍵見解經常被遺忘。Everett 提出他的觀點是為了回應其他物理學家的假設,即因為如果一個粒子進入疊加態,我們只能看到其中一種可能性,所以一定有什麼東西導致所有其他可能性被丟棄。換句話說,某種機制必須使疊加態坍縮——也許是觀察行為本身,或者是一些零星的隨機性,這種隨機性是現實結構固有的。Everett 注意到這種推理中的謬誤:即使疊加態保持完整,它總是看起來好像已經坍縮了。原因是,在進行觀察時,我們與粒子相互作用,我們和它一起變成一個組合系統。由於粒子處於疊加態,我們也是如此。但我們無法分辨。Everett 的基本觀點是:我們是我們試圖觀察的現實的一部分,但沒有哪個部分可以完全理解整體,因此我們的觀點是有限的。多個時間線出現在我們自身嵌入宇宙之中所強加的隱藏深處。
物理學的其他分支也認為存在由分支時間線組成。物理學家在計算粒子的路徑時會考慮反事實;根據他們所謂的最小作用量原理,即使是一個沒有表現出明顯量子效應的經典粒子,也會探測出所有可能性。在統計物理學中,研究人員透過“系綜”來思考,從而研究數萬億個粒子,系綜是另一種多元宇宙,涵蓋了粒子可以排列和演化的所有可能方式。隨著時間的推移,粒子探索所有向它們開放的可能性。我們間接地感受到它們的運作,例如熱量的流動和熱力學平衡的建立。跳出物理學領域,進化生物學家也經常談論多個時間線:如果你重新執行物種的進化,結果會一樣嗎?
所有這些科學問題都根植於一個基本難題:什麼是可能但不實際?為什麼存在某種事物而不是其他事物?物理學家保羅·戴維斯稱之為“存在之謎”。它不僅觸及關於分支時間線的深奧想法,也觸及日常生活的各個方面,例如因果關係。要說某件事導致了另一件事,就必須有可能“另一件事”根本不會發生。在天體生物學家薩拉·伊瑪麗·沃克最近出版的關於生命物理學的書中,《無人知曉的生命》中,她指出,整個可觀測宇宙都不包含足夠的物質來創造每一種可能的小有機分子,更不用說我們所知道和喜愛的 DNA 鏈等大分子了。對她來說,生物體的獨特之處在於它們製造了其他情況下幾乎不可能存在的分子和其他結構。生命在可能性空間的虛空中開闢了一條道路。
也許某種深刻的規則從可能的現實中選擇了實際的現實,但確定該原則的努力一再落空。很難說我們的世界是所有可能世界中最好的。而且,儘管19世紀哲學家亞瑟·叔本華宣稱,但它似乎也不是最糟糕的——情況總是可能變得更糟,儘管谷歌搜尋“最黑暗時間線”。對於許多人來說,例如哲學家大衛·劉易斯和宇宙學家馬克斯·泰格馬克,最直接的結論是所有可能的現實都存在。
那麼,真正的問題不是是否存在其他時間線;當然存在。而是為什麼我們只看到一條。如果分支對我們來說太明顯,那麼生命或智慧可能就不可能存在。物理學中充滿了我們存在的這種先決條件。例如,如果時間流動沒有方向性——時間之箭——就不會有持久的變化,沒有記憶,沒有智慧,沒有能動性。保持其他時間線的隱藏可能具有類似的意義。量子疊加可能在我們體內起到一些特殊的功能,但除此之外——連同任何其他時間線的痕跡——都會在生物學與環境的活躍物質和能量交換中消散。智慧的本質是具有選擇性;如果我們必須評估無限的可能性,我們將陷入癱瘓。頭腦必須至少暫時地確定一種可能性,而不是保持所有可能性開放。做出選擇並由此採取行動所需付出的努力,可能是賦予我們至少自由意志主觀感受的關鍵。
所以要小心你所期望的。在黑暗的時刻,我們可能會想象其他的時間線,渴望逃到另一個時間線,但我們似乎與我們自己的時間線密不可分。如果更容易在它們之間穿梭,我們可能只會到達遺忘之地。不管你喜不喜歡,我們都被困在這個時間線中——如果我們想改變它,我們將不得不用老式的方法來做。
