量子科学与技术年,我们的共识是只有能重复观察到的科学实践才能推动理论往前走

如果我们翻开历史的书页,就能看见量子力学这个巨人从20世纪初开始,就一直不断地改写着我们看待微观世界的方式。其中,测量问题成了最让人头疼的事情。在很小的尺度下,粒子能同时处于很多状态,可只要一去看它,就会立刻变成一个状态。为了解释这种怪事,休·埃弗里特把20世纪50年代的那个念头变成了现实,他说只要一观察,宇宙就会马上分裂出很多个平行的分支,每个分支都对应粒子的一种状态,于是就有了无数的平行宇宙。这种理论直接跳出了传统的哥本哈根诠释,把量子现象放进了更大的宇宙画面里,也让科学哲学界吵了快半个世纪。有些人觉得这东西挺带劲的,他们觉得不需要再添加什么额外的“坍缩”规则了,它和数学算得很对路。肖恩·卡罗尔甚至觉得它能和量子计算扯上关系。不过反对的声音也不小。那些人说如果平行宇宙之间一点影响都没有,那这就是个既没法证实也没法证伪的东西,违背了科学最基本的实证原则。像罗杰·彭罗斯这样的诺奖得主都公开说过要扔掉它,觉得它更像是哲学空想而不是可检验的科学理论。 虽然学术上吵个不停,但“平行宇宙”这个词早就跑出了实验室。现在的文学影视作品里全是能穿梭不同宇宙的人。不过学界普遍觉得这不符合现在的物理定律。肖恩·卡罗尔等人指出就算真有平行宇宙存在,跟我们这边的区别也就是微观粒子上的小差别而已,不会出现不同文明或者物理规律这种戏剧性的大不同。这种很克制的科学说法跟大众文化里那些热闹的想象形成了鲜明对比。 面对这种争议,大家都说得用实证研究来和理论创新结合着看。现在这些量子诠释还都属于哲学层面的瞎琢磨呢,谁也没提出过能通过实验验证的不同预测。美国加州理工学院的学者就说21世纪物理学的一个大方向就是要突破现有的测量框架去看能不能发现新的东西。最近在量子信息科学还有高能物理实验上的进展说不定能帮上忙。大家的共识是只有能重复观察到的科学实践才能推动理论往前走。 眼看着2025年的“国际量子科学与技术年”就要来了。虽然像“多世界诠释”这种理论短期内不太可能拿到决定性的证据,但它们引发的关于现实到底是什么、观察有什么意义还有宇宙是啥样的思考已经深刻地丰富了科学哲学的讨论面。未来随着量子科技在通信、计算这些领域的应用扩大了我们对量子世界的理解会变得更深。 不过不管科学怎么发展都得守着实证这块地基走。它既需要大胆的想法也需要严谨的验证之间的平衡。从很小的粒子能同时处于多个状态一直到变成现实世界里的单一状态的这个过程中,量子力学一直在挑战我们对“现实”的认知边界。“多世界诠释”与其说是个等着被验证的假设不如说它像一面镜子照出了科学进程中那种既要有理论勇气又要有实证精神的那种永恒的拉扯感。在这个量子世纪的回望与前瞻的时刻或许比问能不能到平行宇宙更重要的是保持对未知的敬畏、对理性的坚守在探索科学的道路上既要有广阔的思想又要踏稳实践的步子。