「江苏卫视」《从地球出发》科普课堂:量子波动分裂平行宇宙,无数版本的你生活在不同时空


「江苏卫视」《从地球出发》科普课堂:量子波动分裂平行宇宙,无数版本的你生活在不同时空
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平行宇宙是否存在?这绝对是物理学界的热门问题之一 , 不仅科学家们进行着各种研究 , 很多人也深感好奇 , 特别是很多以“平行宇宙”为题材的影视作品 , 更是唤起了人们的好奇心 。 想要知道在未知的空间里 , 是否存在一个截然不同的自己?本期江苏卫视《从地球出发》科普课堂 , 与你一起探讨 。
什么是平行宇宙?用以解释量子力学不确定性
在很多科幻类作品中 , 经常会出现平行宇宙这一概念:在人类生活的宇宙之外 , 还存在无数相似却又不一样的宇宙 。 也就是说 , 生活在地球上的你仅仅是生活在一个多元宇宙的小分支中 , 而出现在你生活中的事情不仅仅在你的身边出现 , 在遥远的宇宙中也会有一处甚至多处出现相同的情境 。
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那么 , 到底什么是平行宇宙?李永乐认为 , 从物理学上讲 , 平行宇宙主要是为了解释量子力学的不确定性和概率性 。 在20世纪50年代 , 有的物理学家在观察量子的时候 , 发现每次观察的量子状态都不相同 。 而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成 , 所以科学家们推测:既然每个量子都有不同的状态 , 那么宇宙也有可能并不只是一个 , 而是由多个类似的宇宙组成 。
平行宇宙是否存在?薛定谔的猫给出佐证
在袁岚峰看来 , 对于普通量子力学预测的量子宇宙 , 最具代表性的实例就是“薛定谔的猫”:将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里 。 镭的衰变存在几率 , 如果镭发生衰变 , 会触发机关打碎装有氰化物的瓶子 , 猫就会死;如果镭不发生衰变 , 猫就存活 。 问题是 , 如果不打开盒子进行观察 , 就不能够确定猫的死活 。 在量子力学中 , 描述这只“即死又活”的猫可以用一个波函数来表示 , 当人类观察它时 , 它就会坍缩为确定的状态 。 但根据粒子可以同时存在于不同地方的特征 , 如果看到是活着的猫 , 那么或许存在另一个宇宙 , 那里的猫已经死了 。
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这也说明 , 当观察或者测量周围的世界时 , 都会有量子事件发生 , 进而分裂处大量的平行宇宙 , 而我们自己也会被分裂 。 每个选择都会使宇宙分裂 , 每种可能都会发生在不同的宇宙中 。 这意味着 , 只要有一点点微小的量子变化 , 未来的进程就都会发生改变 。
蝴蝶效应、平行宇宙有何联系?对同一问题的不同理解
蝴蝶效应是指在一个动力系统中 , 初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应 。 它是一种混沌现象 , 说明了任何事物发展均存在定数与变数 , 事物在发展过程中的发展轨迹有规律可循 , 同时也存在不可测的“变数” , 往往还会适得其反 。 一个微小的变化也能影响事物的发展 , 证实了事物的发展具有复杂性 。
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那么 , 蝴蝶效应和平行宇宙有什么区别和联系?李永乐给出解释:早上起来赶公交车 , 但是差一秒没赶上 , 结果这一天都非常不顺 , 进而工作也丢了 , 这个叫蝴蝶效应 。 但平行宇宙则是:在一个世界里赶上了公交车 , 在另一个世界是没赶上公交车 。 二者是对同一个问题的两种不同理解 。
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