休-埃弗雷特三世、雪莉和平行宇宙的革命性理论

科学发现的历史充满了灵感、创新，有时甚至是偶然的时刻。其中一个故事就是将量子物理学世界和一个不太可能的参与者--雪利酒--融合在一起，从而发展出了革命性的多元宇宙理论。休-埃弗雷特三世是一位年轻的物理学家，1954 年，他在普林斯顿大学度过了一个重要的夜晚，当时他正在与同事们深入讨论量子力学。在雪利酒和重新思考既定科学范式的渴望的推动下，埃弗雷特的突破为理解宇宙及其无数潜在现实提供了一种全新的方式。

要充分了解雪利酒和休-埃弗雷特是如何催生出多元宇宙理论的，我们必须首先探究这一理论诞生的背景。量子力学是物理学的一个分支，研究物质的最小构件--电子和光子等粒子--在 20 世纪初仍处于起步阶段。虽然经典牛顿物理学被人们很好地理解并有效地解释了大型物体的行为，但当科学家们试图将其应用于亚原子粒子时，它就开始动摇了。物理学家开始发现，这些粒子的行为方式违背了经典物理学的逻辑，从而导致了量子理论的发展。

量子力学最令人困惑的一个方面是叠加概念，它表明粒子可以同时以多种状态存在。例如，一个电子可以同时处于多个状态，或者一个光子可以同时表现为粒子和波。这一观点与我们的日常现实经验相悖，因此有违直觉。在我们居住的宏观世界中，物体要么处于一种状态，要么处于另一种状态--汽车要么停着，要么在行驶；灯要么亮着，要么熄灭。然而，在量子领域，粒子似乎违背了这种二元逻辑。

面对这种看似不合逻辑的奇怪行为，物理学家试图从根本上解释量子现象。其中最著名的解释是 20 世纪 20 年代由尼尔斯-玻尔和沃纳-海森堡等一批物理学家提出的。他们的理论被称为 "哥本哈根诠释"（Copenhagen Interpretation），认为量子粒子存在于叠加状态中，直到它们被观测到，它们才会坍缩为单一的、确定的状态。根据这种观点，观察行为在决定量子事件的结果方面起着至关重要的作用。尽管听起来有些怪异，但这种解释认为，量子层面的现实在被测量或观测之前并不完全存在。

哥本哈根诠释 "很快成为量子行为的主流解释，并被当时的许多顶尖物理学家所接受。然而，并非所有人都对这一解释感到满意。爱因斯坦是哥本哈根诠释最有名的批评者之一，他曾说过一句名言："上帝不会和宇宙玩骰子"。爱因斯坦对量子力学中概率和观测作用的不满反映了科学界更广泛的不安。虽然哥本哈根解释在数学上是合理的，并做出了准确的预测，但它留下了许多基本问题没有得到解答，特别是关于现实本身的性质。

休-埃弗雷特三世正是在这一背景下出现的。埃弗雷特出生于 1930 年，他很早就表现出了对数学和科学的天赋，最终进入普林斯顿大学攻读物理学博士学位。作为一名研究生，埃弗雷特发现自己沉浸在围绕量子力学的争论中，和爱因斯坦一样，他对哥本哈根解释强调观察的观点并不满意。埃弗雷特对流行的量子正统理论感到沮丧，这促使他开始考虑其他解释。他不知道，1954 年的一个晚上，在喝了几杯雪利酒之后，他将开始提出一个挑战量子物理学基础的理论。

这个夜晚发生在普林斯顿大学，埃弗雷特和他的研究生同学们经常在正式讲座之外进行智力讨论。在这个特别的夜晚，埃弗雷特和他的同事们正在讨论薛定谔的猫，这是量子力学中最著名的思想实验之一。薛定谔的猫 "是奥地利物理学家埃尔温-薛定谔于 1935 年设计的，它说明了量子叠加应用于日常物体时的荒谬性。在实验中，一只猫被放在一个密封的盒子里，盒子里有一小瓶毒药，一旦发生量子事件（如放射性原子的衰变），毒药就会释放出来。根据 "哥本哈根解释"，在盒子被打开、猫被观察到之前，它一直处于既活又死的叠加状态。

当埃弗里特和他的同事们就薛定谔的猫的含义进行辩论时，谈话越来越热烈，雪利酒也肆意流淌。在讨论的某一时刻，埃弗雷特开始质疑观测在确定量子态方面的必要性。他想知道，为什么粒子的现实性要取决于是否有人在观察它？如果粒子在被观测时不是坍缩为一种状态，而是继续同时存在于所有可能的状态中，但却是在不同的平行现实中，那又会怎样呢？在这种情况下，每当量子事件发生时，宇宙就会分裂成多个分支，每个分支代表不同的可能结果。

这个想法激进、富有想象力，而且完全史无前例，成为现在量子力学 "多世界解释 "的基础。根据这一理论，量子事件的每一种可能结果都存在于各自独立的宇宙中。以薛定谔的猫为例，在一个宇宙中猫是活的，而在另一个宇宙中猫是死的，两者同样真实，但平行存在。从这个角度来看，观察行为并不会坍缩波函数（量子系统的数学描述），而是揭示了观察者所处的多重宇宙的哪个分支。

埃弗雷特的 "多重世界解释 "与 "哥本哈根解释 "大相径庭，它对几十年来一直被接受的量子力学的一些核心假设提出了挑战。在埃弗雷特看来，宇宙不断分裂成无数个平行版本，每个版本都代表了每个量子事件的不同可能结果。虽然这个想法听起来像是科幻小说，但它却是以严谨的数学推理为基础的，为解决自量子力学诞生以来一直困扰着它的一些悖论提供了一种新的方法。

埃弗雷特在 1957 年正式提出了他的理论，作为他博士论文的一部分，题为 "量子力学的相对状态表述"。然而，科学界的反应远非如此热烈。许多物理学家认为，不断分裂的多元宇宙的想法是荒谬的，埃弗雷特的理论在很大程度上被忽视或否定。与他同时代的一些人甚至称他的工作 "令人厌恶"。埃弗雷特对缺乏认可感到失望，对学术界感到沮丧，最终离开了物理学领域，转而为美国国防部工作，在冷战期间将自己的数学技能应用于军事研究。

尽管埃弗雷特的 "多世界解释 "一开始遭到排斥，但多年来他的观点慢慢受到重视。到 20 世纪 70 年代，越来越多的物理学家开始重新考虑他的工作的意义，特别是量子理论和实验技术的新进展为多重宇宙概念提供了间接支持。如今，"多重世界解释 "与 "哥本哈根解释 "并列为量子力学的主要解释之一。虽然它仍然是一个争论的话题，但许多物理学家和科学哲学家认为它是对量子粒子奇怪和反直觉行为的一种合理解释。

雪利酒如何在多元宇宙理论的诞生过程中发挥作用，这个故事让我们得以一窥 20 世纪中期学术界的社会和知识动态。在普林斯顿这样的大学里，学生和教授之间的非正式聚会很常见，这些场合往往为思想交流提供了沃土。雪利酒是一种产自西班牙的烈酒，在这一时期的知识界尤其流行。雪利酒与欧洲的复杂性联系在一起，在学术讨论中的出现使其成为量子力学等抽象概念辩论的最佳伴侣。虽然我们可能永远不会知道雪利酒在多大程度上影响了埃弗雷特当晚的思维，但很明显，这种欢快的气氛有助于培养知识分子的创造力，而这种创造力将对物理学界产生持久的影响。

同样值得注意的是，埃弗雷特对量子力学的解释不仅是他个人智慧的产物，也是当时更广泛的文化和科学环境的反映。战后，物理学家们在量子力学的理论挑战和原子能的实际影响的双重推动下，努力解决有关现实本质的深刻问题。多重现实的观点虽然令一些人感到震惊，但却引起了一代科学家的共鸣，他们越来越愿意接受关于宇宙的激进新观点。

埃弗雷特的个人生活与他的科学生涯一样，既有辉煌，也有悲剧。离开学术界后，他与酗酒和大量吸烟作斗争，健康状况每况愈下。1982 年，他因心脏病突发去世，享年 51 岁，生前从未获得过应有的认可。然而，在他去世后的几年里，埃弗雷特的作品开始受到人们的关注。他的观点曾一度被认为是边缘性的，如今却被全世界的物理学家研究和争论。

如今，多重宇宙的概念已经超越了理论物理学的范畴，进入了大众文化。电影、书籍和电视节目经常探讨平行宇宙的概念，并经常从埃弗里特的 "多重世界解释 "中汲取灵感。虽然这些虚构的描绘往往更多的是幻想而非科学，但它们都说明了埃弗雷特的研究对科学和社会都产生了深远的影响。