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1955年秋季的一個深夜,在幾輪雪利酒後,丹麥物理學家奧格·彼得森在普林斯頓大學與兩位研究生查爾斯·米斯納和休·艾弗雷特辯論了量子物理核心的奧秘。彼得森當時在捍衛他的導師尼爾斯·玻爾的觀點,玻爾是“哥本哈根詮釋”的創始人,這是理解量子物理的標準方式。哥本哈根詮釋以玻爾著名研究所的所在地命名,指出超微觀的量子世界與我們日常經驗的普通世界完全分離。
彼得森說,量子物理學僅適用於超微觀領域,在那個領域,單個亞原子粒子會表現出其奇怪的把戲。它永遠不能用來描述由數萬億個此類粒子組成的人、椅子和其他物體的世界——那個世界只能用艾薩克·牛頓的經典物理學來描述。而且,彼得森聲稱,這本身是由量子物理學決定的:一旦涉及的粒子數量變得巨大,量子物理學的數學就會簡化為牛頓物理學的數學。
但艾弗雷特以酒精助興的虛張聲勢,尖銳地抨擊了彼得森所倡導的正統立場。艾弗雷特指出,量子物理學實際上並沒有簡化為大量粒子的經典物理學。根據量子物理學,即使是像椅子這樣正常大小的物體也可能同時位於兩個完全不同的地方——一種類似於薛定諤貓的狀況,被稱為“量子疊加”。艾弗雷特繼續說道,求助於經典物理學來挽救局面是不對的,因為量子物理學應該是一種更基本的理論,一種支撐經典物理學的理論。
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後來,在冷靜下來後,艾弗雷特重新考慮了自己的立場——並決定加倍堅持。他擴充套件了那天晚上的論點,並將他對量子正統觀念的攻擊變成了博士論文。“現在是時候……將[量子物理學]本身視為一種基本理論,而不依賴於經典物理學,”他在給彼得森的信中寫道。
為了解決疊加問題,艾弗雷特提出了一個真正激進的想法,似乎更適合他在業餘時間閱讀的廉價科幻小說:他說量子物理學實際上暗示了無限多個幾乎相同的平行宇宙,每當進行量子實驗時,這些宇宙就會不斷地相互分裂。艾弗雷特在量子物理學的數學中發現的這個奇異的想法後來被稱為“多世界”詮釋。
多世界詮釋幾乎立即遇到了阻礙,這個人就是艾弗雷特在普林斯頓的博士生導師,著名物理學家約翰·惠勒。惠勒是一位物理學家的物理學家;他在該領域之外並不廣為人知,但他認識該領域內所有重要人物。他是玻爾的門生,也曾與愛因斯坦關係密切。在艾弗雷特出現在他家門前十五年前,惠勒曾指導年輕的理查德·費曼的博士學位;後來,他繼續指導了數十位更著名的物理學家的博士學位(包括去年諾貝爾物理學獎得主之一基普·索恩)。
艾弗雷特的奇怪想法最初對惠勒很有吸引力,因為它們有望將量子理論應用於整個宇宙本身,這正是惠勒迫切希望做的事情。但惠勒是一個政治動物,他擔心因偏離哥本哈根所宣揚的量子正統觀念而招致導師玻爾的憤怒。惠勒試圖調和這一矛盾的做法非常直接:他前往哥本哈根,試圖獲得玻爾對艾弗雷特工作的祝福,將其作為官方哥本哈根量子理論性質路線的延伸。
事情進展不順利。惠勒從哥本哈根寫信給艾弗雷特,說要解決玻爾對艾弗雷特想法的批評“將需要大量的
時間,與像玻爾這樣務實而強硬的人進行大量的辯論,以及大量的寫作和重寫。” 惠勒懇求艾弗雷特親自來哥本哈根,並“與最偉大的戰士[即玻爾]戰鬥”。
艾弗雷特對戰鬥或重寫任何東西都不特別感興趣。他對自己的想法充滿信心,並且沒有被學術生涯的智力魅力所吸引。他更感興趣的是金錢以及金錢可以帶來的東西:美食美酒、物質享受和女人。他想要的是《廣告狂人》的生活方式,而不是教授的辦公室。在惠勒的信到達時,艾弗雷特已經找到了一份承諾給他這一切的工作:他已經在五角大樓找到了一份研究員的工作,在冷戰高峰期推演假設的核導彈交換的後果。
當惠勒從歐洲回來時,他強迫艾弗雷特大幅修改了他的論文,並刪除了幾乎所有關於“世界分裂”的提及。一旦完成,艾弗雷特離開了普林斯頓,再也沒有回到學術界。在後來的五角大樓工作生涯中,艾弗雷特考慮了核戰爭更可怕的可能世界,並繼續與他人合著了關於放射性塵埃的最早和最有影響力的報告之一。
但艾弗雷特最終還是去了哥本哈根。1959年3月,當他在歐洲出差時,他去了丹麥,並向玻爾介紹了他的想法。正如艾弗雷特後來描述的那樣,這次會議“從一開始就註定要失敗”。艾弗雷特和玻爾都沒有被說服。“玻爾的量子力學觀點基本上被全世界每天從事量子力學研究的數千名物理學家完全接受,”當時也在哥本哈根的米斯納說。“期望一個孩子透過一個小時的談話就能完全改變他的觀點是不現實的。”
艾弗雷特的作品陷入了深深的默默無聞之中。直到 1970 年代才被重新提起,即使在那時,也很難流行起來。艾弗雷特確實最後一次涉足關於他工作的學術辯論;惠勒和他的同事布萊斯·德威特邀請艾弗雷特在 1977 年德克薩斯大學就他的工作發表演講。當時在奧斯汀的年輕物理學家之一是大衛·德意志,他後來成為多世界詮釋的堅定倡導者。德意志回憶說,艾弗雷特“充滿了神經質的能量,精神高度緊張,非常聰明”。“他對多重宇宙非常熱情,並且在捍衛多重宇宙方面非常有力且微妙。”
德威特、德意志和其他人的工作使多世界詮釋在隨後的幾十年中變得越來越流行。但艾弗雷特沒有活到看到多世界詮釋達到目前的地位,成為哥本哈根詮釋最突出的競爭對手。他於 1982 年因嚴重心臟病去世,享年 51 歲。按照他的遺願,他的家人將他火化,並將他的骨灰放在外面與垃圾一起收集。但艾弗雷特好辯而頑皮的精神在他的理論中得以延續,這個理論誕生於 60 多年前的一場醉酒辯論,至今仍在物理學家中引發激烈的爭論。
