想象一下:某天早上醒来,桌上放着一道已经解好的方程。你从没算过它,也想不起任何推导过程。可数学是对的,笔记本没少,深夜加班的记忆也没有。它是从哪来的?
这个场景听起来像科幻小说的开头,但一项近期的量子物理论文把它当成一个思想实验的起点,提出了一个让人有点不安的问题:会不会是平行宇宙里的另一个"你",替你把这道题解出来了?
如果这个设想成立,它撞上的将是物理学里最硬的一条边界——平行版本的世界之间,永远不能互相通信。而如果信息真的能在不同结果之间泄漏,那意味着什么?不用学习就能拿满分,事故还没发生就能提前预警,甚至靠跨宇宙的信息差在市场里赚到无法估量的财富。
这个想法来自量子物理学家Maria Violaris今年1月发布在arXiv上的一篇论文,目前还没有经过同行评审。她在论文里挑战的是量子物理中一个长期被默认的假设:在多世界诠释之下,一旦现实发生分裂,每一个量子结果都会产生一个独立的、互不作用的现实版本,而这些结果之间永远无法交换信息。
她用的工具,是一个经典的思想实验
Violaris借助的是一个高度理想化的"维格纳的朋友"思想实验。这个场景的设定是:一位观察者本身被当成量子系统,完全由另一位外部观察者控制。
在这个设定里,外部控制者对被置于两种结果叠加态的观察者,拥有量子层面的控制权。所谓叠加态,用直白的话说就是:在被测量之前,一个系统可以同时沿着多条可能的结果路径走。
具体到她的方案里,有Agent A和Agent B。这两个不是两个不同的人,而是同一个观察者在同一场景中的两个分支层面的副本。此外还有一个站在系统之外的"维格纳"式监督角色,理论上对它们的内部状态拥有完整的量子控制权。
Violaris的说法是:这个外部控制者通过操纵整个系统的完整量子态,可以让写在其中一个平行世界里的消息,穿越到另一个世界去。
但有一个绕不过去的条件
这里有个严肃的前提,Violaris说,一旦违反它,就破坏了量子力学的规则:写下消息的那位观察者,必须彻底失去自己写过消息的全部记忆。
这个"记忆擦除"的要求,是整个设想里最反直觉的一条,也是Violaris自己反复强调的一点。从接收方的角度看,这条信息必须显得没有任何本地来源——像一份天赐的横财,就像前面提到的那道凭空出现的方程。
除了记忆擦除,还有两个同样分量的限制条件。
- 第一,整个场景需要一个拥有非凡能力的角色。用Violaris的话说,你需要一个"能够在量子层面控制内部状态"的存在,也就是能把另一位观察者与环境完全隔离、并操纵其整个量子态的角色。这很像经典的薛定谔的猫思想实验——猫被关在箱子里,是死是活取决于外部观察者的观测。
- 第二,这套设定只有在参与者处于真正的量子叠加态时才成立,而这样的条件在人类尺度的系统里并不会自然出现。
问题开始滑向哲学和身份认同
当这些前提都摆好之后,问题就开始往哲学和个体身份的方向漂移了。
"比如说,你可以把这个切换过程理解为把一位观察者变成了另一位观察者,"Violaris说。在这个抽象层面上,"把观察者在世界线之间移动"和"用另一位观察者的完整内部状态替换掉这一位",两者之间不存在可观测的差别——这也是为什么这个实验模糊了通信与转化之间的界线。
这种等价性让一些物理学家感到不安。
"如果你看实际发生的事,更自然的说法是:实验者只是把两位观察者的身份对调了,"德克萨斯大学奥斯汀分校量子信息中心主任、理论计算机科学家Scott Aaronson博士说。
在Aaronson的解读里,并没有任何信息真的在宇宙之间旅行。相反,"写下消息的那位观察者,已经从他的分支里被删除了,取而代之的是另一位没写过消息的观察者。"考虑到这里"假设了对观察者的神一般的力量",他补充说,这个结果并不特别有用,也许唯一的用途是"为关于身份本质的有趣哲学争论提供素材"。
尽管没有实际价值,这个理论设想却迟迟不肯退场——不是因为物理上的反对意见消失了,而是因为它带来的推论不断搅动着人们的想象。
但先别谈哲学启蒙,从现实经济的角度想一想——你自己的不同分支版本之间串通起来。如果你能把信息从宇宙B转移到宇宙A,借此发财掌权,那会怎样?毕竟偷偷传递信息的还是你自己,有什么问题?
未来学家Alexey Turchin提出了"多元宇宙套利"的想法,他把Violaris的思想实验与更早的一些设想放在一起,比如物理学家Rainer Plaga提出的:极度隔离的囚禁离子原则上可以作为不同结果之间的一次性"门户态"。
这并不是要证明这种套利可行,而是一场长期尝试的一部分——检验多世界诠释是否真的对所有信息泄漏都密不透风。"如果它是可能的,那么在高频交易之类的事情上可以赚到很多钱,"Turchin说。同时他补充说,在Violaris的设定里,"能发送的有用信息并不多"。
Violaris本人也强调,即便是她自己的设想,也没有给这类幻想留下多少空间。"一切都由超级观察者中介,"她说。局部的观察者"并不控制消息的传输",而那个控制角色……
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