我们能否前往“平行宇宙”？

在科幻作品中，“平行宇宙”一直是一个令人着迷的概念——无数个自己，在无数个宇宙中过着不同的人生。

今天我们就从量子角度出发，聊聊“平行宇宙”

要探讨前往平行宇宙的可能性，我们首先要理解量子世界那些反常识的法则。

在量子尺度上，粒子的行为与我们日常经验大相径庭。

它们可以同时处于多个状态的叠加，直到被观测时才“坍缩”到一个确定的状态，这便是著名的“量子叠加态”。

此外，量子纠缠现象更是让爱因斯坦都称之为“鬼魅般的超距作用”，两个或多个粒子无论相隔多远，都能瞬间影响彼此的状态。

这些奇特的量子现象，让科学家们开始思考：如果微观世界如此奇妙，那么在宏观世界，甚至宇宙尺度上，是否也存在着类似的多重可能性？这就引出了“平行宇宙”的假说。

平行宇宙的理论基础

平行宇宙理论认为，存在着无数个与我们所在的宇宙并行发展的其他宇宙。

这些宇宙可能有着不同的物理定律、历史事件甚至生物形态。

在量子多世界诠释中，每一次量子测量导致的状态坍缩，实际上都意味着宇宙的“分裂”，产生了一个新的平行宇宙，其中包含了测量后所有可能的结果。

从这个角度看，我们的每一次选择、每一次随机事件，都可能是在创造新的平行宇宙。

那么，问题来了：我们是否能够跨越这些宇宙的界限，前往其他平行宇宙？

从目前的科学认知来看，跨越平行宇宙面临着巨大的挑战。

首先，我们尚未发现任何能够连接不同宇宙的“桥梁”或“通道”。

量子纠缠虽然展现了粒子间的神秘联系，但这种联系并不等同于宇宙间的通道。

其次，即使存在这样的通道，跨越宇宙所需的能量和技术也是我们目前无法想象的。

量子世界中的现象往往需要在极端条件下（如极低温、极强磁场）才能观测到，而跨越宇宙的壮举无疑需要更加苛刻的条件。

更重要的是，我们对于平行宇宙的了解还非常有限。

我们不知道这些宇宙是否真的存在，更不知道它们的具体性质和规则。

因此，在可预见的未来内，跨越平行宇宙可能仍然只是科幻作品中的情节。

不是伤病！爆冷止步32强后，孙颖莎说出了输球真正原因

这场惊天爆冷，引发了球迷的热议。

有人怀疑孙颖莎输球是旧伤复发，也有人觉得她是状态下滑。

不过，孙颖莎在赛后发布会的一席话，道出了她输球的真正原因。

孙颖莎表示自己输球，并非伤病，而是赛前一晚突发的发烧。

尽管比赛当天发烧已经退去，但身体深处的疲惫与不适，让她在场上无法尽情挥洒。

除了发烧以外，密集的比赛也是导致她失利的重要原因。

在刚刚落幕的亚运会上，孙颖莎身兼女单、女团、混双三项重任，一日多赛成了家常便饭。

亚运会的刚刚结束，不到十天的时间，她又马不停蹄地转战北京大满贯。

连轴转的极限赛程，让孙颖莎的精力和体力早已逼近红线。

所以这场失利，就是她的身体在超负荷运转下所导致的结果。

竞技体育不能以一场比赛的结果来论英雄。

一场失利，绝不代表孙颖莎的陨落。

面对镜头，孙颖莎展现出了自己的成熟和大度。

她大方肯定了对手的出色发挥，也平静地接受了自己当前的状态。

孙颖莎告诉球迷，身体仍在可控范围，接下来会利用半个多月的时间积极治疗、调整恢复，去迎接即将到来的法国冠军赛。

在这个被金牌和胜利裹挟的时代，很多球迷似乎习惯了要求运动员永远无坚不摧。

但是，运动员其实也是血肉之躯，会疲惫，会生病，会有状态起伏的至暗时刻。

比起那些无端的猜忌与苛责，其实他们更需要的是理解，是科学的休整，是重新出发的空间。

所以，输掉一场比赛，从来不是终点，这只是她职业生涯中必须经历的一部分。

这次止步32强，也正好能够给孙颖莎放一个假，她可以趁着这段时间恢复体能。

一起期待一下，满血回归的孙颖莎能够在法国冠军赛上王者归来。

测不准原理究竟是什么意思？

这个原理究竟是怎么来的呢？经常见到的一种说法是类似这样：要测量一个体系的某个性质，就需要测量仪器跟这个体系发生相互作用。

对于宏观物体，测量仪器可以做得比这个物体小得多，所以对这个物体的干扰可以忽略不计。

但对于微观体系，测量仪器的大小会跟这个体系处于同一量级，甚至比待测体系还大。

例如要确定一个电子的位置，你至少也要发一个光子过去，而一个光子就会对电子的位置产生很大的扰动，所以你无法测得精确的位置。

这种说法对不对呢？其实，这属于典型的似是而非。

测不准原理的提出者海森伯（Werner Karl Heisenberg，1901 - 1976）就经常这样表述，但即使如此它也是错的。

它最糟糕的地方，就在于让读者以为测不准是由于测量仪器的限制。

那么读者立刻就会想到，改进仪器就有可能突破这种限制。

实际上，测不准是待测体系本身的性质，所以无论怎么改进仪器都不能改变它。

这话听起来很难理解，是吧？我们后边会来详细解释它。

再来看看推翻测不准原理的努力。

这个原理最常见的表述方式之一，就是一个体系的位置和动量不能同时测准。

这话听起来十分怪异，所以我见过很多人、很多书、很多文章，力图论证测不准原理是错的。

最常见的论证方式，就是设计某种测量方法，认为按照这种方法就能同时确定一个体系的位置和动量。

我可以在这里给个结论，所有这种论证都是错的。

如果你仔细去找，总是可以找到这些测量方法的某种缺点，导致它不能达到目的。

不过在这里我并不打算逐个去分析这样的例子，因为完全没有必要。

看到后边你就会明白，这就好像所有的永动机设计方案都是错的，因为永动机这个目标违反能量守恒定律，所以你不用挨个仔细看，就能知道它们是错的。

到这里为止，我们说了一堆对测不准原理的错误理解。

那么正确的理解该是什么？正确的理解包括好几层。

第一层，测不准原理其实只是个俗称，这个原理的正规名称叫作不确定性原理（uncertainty principle）或者不确定性关系（uncertainty relation）。

看到这个名字，你是不是立刻就产生一个感觉：这个原理说的是待测体系本身的性质，而不是测量仪器的问题？有这个感觉就对了。

第二层，不确定性原理谈论的对象，是物理量的不确定度。

物理量为什么会有不确定度？这话对没有听过量子力学的人来说，可能比较难以理解。

但对看过我们前面几期文章的人来说，很快就可以明白：因为量子力学中的测量结果是概率性的。

让我们回顾一下，量子力学中的测量是怎么回事。

假如一个体系可以处于|0>和|1>两个基本状态（回顾一下，|>这个符号叫作狄拉克符号，用来表示量子力学中的状态），那么根据叠加原理（superposition principle），这个体系就可以处于|0>和|1>的任意线性叠加（linear superposition），即任意的a|0> + b|1>，其中a和b是两个数，对它们唯一的限制是|a| 2 |b| 2 = 1。

然后，当我们要对这个体系做测量的时候，我们首先要选定一个基组（basis set）。

所谓基组，就是一组基本状态的集合，它们的线性叠加可以表示出这个体系允许取到的所有状态。

在这里，我们就取最简单的例子，即用|0>和|1>这个基组，对a|0> + b|1>这个状态做测量，那么结果是什么呢？ 如以前的文章所述，结果是以|a| 2 的概率得到|0>，|b| 2 的概率得到|1>。

当然，如果a = 0，就会100%即确定地得到|1>，如果b = 0，就会100%即确定地得到|0>。

但这是特殊情况，在大多数情况下，a和b都不等于0，测量结果就是概率性的，两种结果都有一定的概率出现。

这个概率性，就是量子力学的本质特征，它是无法消除的。

再来回顾一下，一个物理量在测量之前总有个确定的值等着你去测，这是经典力学的世界观，但量子力学正是告诉我们，这个世界观是错的！ 假如我们定义一个物理量X，它对|0>这个态取值为0，对|1>这个态取值为1，那么请问，对(|0> + |1>) / sqrt(2)这个叠加态，这个物理量的取值会是什么呢？你立刻就知道答案了，取值是不确定的，它会以一半的概率取到0，一半的概率取到1。

用稍微数学一点的语言说，测量结果是一个分布（distribution）。

我们可以事先预测这个分布，但无法预测单次测量的结果。

知道了这个分布，我们就可以定义X这个物理量的平均值（average value），或者叫作期望值（expectation value），往往用来表示。

在这个例子中，期望值显然就是 = 0 1/2 + 1 1/2 = 1/2 知道了期望值以后，又可以定义这个分布的方差（variance），它是这个物理量与自己的期望值的差的平方的期望值，即