在量子力學的某些解釋中，例如多世界解釋或導波理論，每次亞原子粒子經歷任何相互作用時，都可能形成平行宇宙。

這似乎只是科幻小說中的東西——在時間和空間中呈扇形展開的平行世界。

但這樣的平行世界是否真實存在？

事實證明，至少一些物理理論確實允許平行宇宙的存在——至少在量子層面上是這樣。

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在量子力學的幾種解釋中，如多世界解釋和導波理論，宇宙可以用一個巨大的方程來描述，稱為量子波函數(shù)。每當量子（或亞原子）過程發(fā)生在宇宙的任何地方時，該波函數(shù)就會一分為二，這意味著平行宇宙不斷被創(chuàng)造。

但這些解釋從未被證明是正確的，它們有一些主要弱點，使它們無法被廣泛接受。

測量問題

量子力學是描述微小粒子行為的物理框架。這個理論的一個奇特之處是，在他們觀察之前，沒有人確定他們得到了什么結果。例如，物理學理論的規(guī)范解釋說電子同時以多種狀態(tài)存在。然后，一旦有人進行測量，電子就會“選擇”其中一種狀態(tài)。

這個想法可能非常令人沮喪，因為物理學的全部意義在于預測我們宇宙中的物體將如何表現(xiàn)。如果我把球扔給你，你可以利用你的物理知識（例如牛頓定律）來預測球會去哪里。但如果我向你扔一個電子，你就無法確切地知道它會落在哪里。

然而，量子力學確實為我們提供了一種進行預測的工具：薛定諤方程。薛定諤方程為每個粒子分配了一種叫做波函數(shù)的東西，并描述了該波函數(shù)如何隨時間演化。在量子力學的標準圖中，波函數(shù)是一團概率云，描述了一旦人們尋找粒子，就有機會在哪里看到它。如果波函數(shù)的值很高，則可能性很大，而值較低的地方，則可能性很小。

然而，當科學家實際進行測量時，這種標準圖片會遇到問題。當他們不注意時，波函數(shù)會根據(jù)薛定諤方程自行演化，這似乎沒什么奇特之處。但是當科學家進行測量時，這個波函數(shù)會“坍縮”，基本上消失，粒子將出現(xiàn)在可能的位置之一。

多個世界？

量子世界怎么能有兩套完全不同的波函數(shù)行為規(guī)則？在標準圖片中，當人們不注意時，波函數(shù)服從薛定諤方程，然后在人們不注意時立即崩潰，這似乎太奇怪了。

針對這一點，量子力學的其他一些解釋，最著名的是多世界解釋和導波理論，將波函數(shù)從單純的數(shù)學工具提升為真實的、存在的對象。在這些解釋中，沒有測量這樣的東西。沒有特殊的過程或魔術可以使波函數(shù)消失。相反，宇宙中的每個粒子都被分配了各自波函數(shù)，這些波函數(shù)只是根據(jù)薛定諤方程不斷演化，沒有盡頭。

當粒子相互作用時，它們的波函數(shù)會短暫重疊。在量子力學中，一旦發(fā)生這種情況，這些粒子就會永遠聯(lián)系在一起：單個波函數(shù)同時描述兩個粒子，這一過程稱為“量子糾纏”。當科學家進行測量時，他們只是觸發(fā)了一系列糾纏，從粒子撞擊探測器開始，到分子在大腦中移動結束，讓他們有意識地意識到剛剛發(fā)生的事情。

但糾纏并不止于此：宇宙中的每個粒子都與其他每個粒子糾纏在一起，從而產生一個單一的普遍波函數(shù)，直至一舉描述了整個宇宙。

特性分裂

但即使具有通用波函數(shù)，隨機性仍然是量子力學中的一個事實。為了解釋這一點，這些解釋說，每次發(fā)生量子相互作用時，波函數(shù)都會分裂，每個重復的宇宙都包含可能的結果之一。因此，例如，如果我們發(fā)送一個電子穿過屏幕，它有 50/50 的機會上升或下降，那么有一個宇宙中電子上升，另一個宇宙下降。

這個過程創(chuàng)造了一個量子多元宇宙。因為本質上每一次互動在某種程度上都是量子互動，所以有些宇宙包含了你一生中可能做出的每一個可能的替代選擇。事實上，此時此刻，它正在不斷地被分裂，隨著每一個選擇、每一個動作和每一個行動，都被碎片化和分裂成多個副本。

這就是多元宇宙開始變得有點沉重的地方，因為導致分裂的不僅僅是有意識的決定，還有每一次量子相互作用。這就會觸發(fā)無數(shù)完全相同的宇宙的分裂，除了電子設備內部發(fā)生的微小、微不足道的量子細節(jié)。

但還有一個更大的問題。人類體驗到意識是無縫的，大腦需要時間才能將所有感官輸入整合到對世界的有意識體驗中。但是，如果我們不斷分裂和分裂，我們如何才能保持自己身份的一致歷史呢？

除此之外，這些物理理論都沒有解釋宇宙分裂實際上是如何發(fā)生的。它發(fā)生的速度有多快，為什么人們無法檢測到它？人們如何恢復量子力學與所有這些分裂宇宙的概率。換而言之，如何“知道”宇宙每次量子相互作用會產生多少分裂？

這些問題都是積極研究的領域，因此尚不清楚量子多元宇宙是否真的存在。