多世界诠释

多世界诠释

在结束这个概述性小节之前，最后一个值得描述的诠释是多世界诠释。多世界诠释既不是标准诠释的一个变形版本，也不是隐变量诠释的变形版本。

理解多世界诠释，最简单的方法是把多世界诠释与标准诠释进行对比。正如我们在前面讨论过的，在任何一种标准诠释中，最让人困惑的方面之一都是波函数的坍缩。前面我们讨论了隐变量诠释，它的一个优势就是不涉及波函数的坍缩（因此，这种诠释经常与多世界诠释一起被划为“无坍缩诠释”）。同样地，多世界诠释的优势也是不需要波函数的坍缩。然而，与隐变量观点相同，多世界诠释具有了这个优势，在其他方面必然也付出了代价。

让我们再思考一下图25-15所示的分束器实验。假设我们按一下按钮。回忆一下，当光子穿过分束器但还没到达探测器时，量子理论数学所表达的是光子处于态叠加的状态。重申一下，其中一个态是光子是向探测器A运动的一列波，另一个态是光子是向探测器B运动的一列波。

现在，假设一瞬间后，光子抵达了探测器，我们听到探测器A发出“哔”声，表明探测器A探测到了光子。不管是依据哪一种标准诠释，此时波函数都已经发生了坍缩，也就是说，态叠加已经坍缩成一个态，在这个例子里，也就是探测器A探测到光子。

对于这个情境，多世界诠释做何解释？根据多世界诠释，波函数从来没有坍缩。也就是说，即使当光子到达探测器后，态叠加仍在持续。此时，组成态叠加的两个态分别是，探测器A已探测到光子和探测器B已探测到光子。根据多世界诠释，波函数从来没有坍缩，态叠加持续存在。

这个解释同样适用于薛定谔的猫的情境。光子探测器、猫的听觉系统或者你我对盒子内情况的检查都不会让波函数坍缩。重申一下，根据这个诠释，波函数的坍缩是不存在的。

这里有一个明显的问题，那就是如果波函数确实不坍缩，而且确实存在刚刚所描述的态叠加，那么为什么你我没有观察到这样的态叠加？在图25-15所示的例子中，为什么我们观察到的只有探测器A探测到了光子？在薛定谔的猫的情境中，为什么我们没有观察到活猫和死猫的态叠加？

答案是，你和我是态叠加中一个态的组成部分，也就是说，你和我都存在于态叠加的其中一个态里。你和我恰巧存在于（或者，也许说我们是这个态的一部分更为合适）探测器A已探测到光子的态里，或者在薛定谔的猫的情境里，我们存在于死猫的态里。然而，由于没有（从来没有）出现过波函数的坍缩，其他态仍然存在。在另一个态里，有与你和我相对应的存在。（顺带提一下，并没有特别合适的词来指代这个概念，“相对应的存在”可能是最接近的描述了。）我们听到了探测器A发出“哔”声，而与我们相对应的存在则听到了探测器B发出“哔”声。我们看到的是死猫，而与我们相对应的存在看到的则是一只活蹦乱跳的小猫。

简言之，不存在人为而神秘的波函数“坍缩”。存在一个代表了整个宇宙的波函数，也就是说它代表了一切，包括你我和所有与你我相对应的存在。这个波函数根据薛定谔方程式随时间进行演变，它所代表的宇宙由数量众多的态相互叠加而组成，而且这些态的数量还在持续增加。你和我正是存在于其中的一个态里。然而，从一个宽泛的角度来看，这个态并没有什么特别之处，与其他所有组成整个态叠加的态相比，这个态并没有更“真切”或更“不真切”一些。

多世界诠释所展示的图景就像是一个不断发出新枝的大树，其中每一根树枝都代表了庞大的态叠加中的一个态。每当一个量子实体进入了可以造成态叠加的情境中时，就会发出一根新枝。由于这种情境经常发生，因此这棵树在以非常惊人的速度发出新枝。