量子空间为何孤寂无人理解？

20世纪物理学领域的革命不止一个，还有另一个。爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论告诉了我们关于空间和时间本质的新知识，并且把物质和能量联系在一起，给我们带来了质能这一概念。然而，虽然爱因斯坦最出名的方程E=mc2有着令人吃惊的含义，质能又在弯曲的时空中起着如此重要的作用，但这一公式里的物理关系仍然是“经典的”。对于相对论适用的情况而言，时空之内的东西——物质（由“粒子”一样的东西组成）和辐射（由“波”一样的东西组成）的行为，与牛顿、麦克斯韦及他们同时代的人所设想的并无差别。

之所以这么说，是因为20世纪物理学的第二场革命彻底地改变了我们对物质与辐射的本质、它们与能量的关系，以及E=mc2中的m的含义的理解。这场革命给我们带来了量子力学。

如今，学生眼中的量子力学通常显得枯燥无味、平平淡淡，是一套已经被人们广为接受的理论，为众多坚实的经验证据所支持。老师告诉学生大自然的本质就是如此，你只需要接受它就好了。学生们学到各种数学上的惯常处理方式，以此应用这一理论（至少用来正确地解答考试题），而无须理解这些数学处理方式是从哪里来的，又为何拥有这样的形式。

量子理论的早期历史通常会在学期第一节课开头的几分钟内就被交代完毕。学生会知道马克斯·普朗克（Max Planck）在“不得已而为之”的情况下提出电磁辐射表现得像一捆一捆的离散的能量包，他称之为“能量子”（quanta）；他们会学到爱因斯坦的光量子假说：爱因斯坦勇敢地（在他那个时代，甚至可以称得上是莽撞地）提出，光本身就由离散的光量子（如今我们称之为“光子”）组成。也就是说，引领量子革命的不是普朗克，而是爱因斯坦。

学生会学到，尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）利用量子的思想来描述氢原子中电子围绕原子核（质子）的运动。在这种旧的“行星”原子模型中，电子会在吸收光或发射光的同时从一条轨道“跳跃”到另一条轨道上，这一过程可以体现在光谱中线的排列模式上，“跳跃”的能量越大，光谱线排列得就越紧密。

学生会学到路易·德布罗意（Louis de Broglie）提出的大胆假设：如果电磁波会表现得像粒子一样（光量子），那或许粒子也会表现得像波一样，体现出一种“波粒二象性”。他们还会学到埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）优美的波动力学理论导出的氢原子轨道，以及马克斯·玻恩（Max Born）认为电子波是量子概率波的诠释。他们会学到维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg）的不确定性原理；学到保罗·狄拉克（Paul Dirac）将量子力学与狭义相对论成功地结合，产生的新理论可以解释令人困惑的电子自旋问题，还预测了反物质的存在，其与普通物质只有电荷相反，其他所有性质都相同。

但还有很多东西是他们不会学到的。许多学生不会知道，物理学家在无休止地争论量子理论对于我们理解物理现实而言到底有什么意义的过程中，感受到了怎样的挫败、痛苦，甚至流下过多少苦涩的眼泪（是的，眼泪）。

他们不知道薛定谔坚持认为“量子跃迁的想法整个就是胡说八道”1，也不知道玻尔和海森堡就对不确定性原理的诠释曾有过剑拔弩张的争论。有些学生可能听说过爱因斯坦的名言“上帝不掷骰子”2但不知道他是在与玻尔对量子概率的诠释，以及量子理论的一致性和完备性的争论中说出这句名言的，这场争论可以说是整个科学史中最伟大的论战之一。

他们也不知道爱因斯坦和薛定谔之间的一系列通信，这些信件最终孕育并产生了著名的“薛定谔的猫”悖论；更不知道这个悖论本来是用来半开玩笑地嘲笑玻尔、海森堡和沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli）提出的量子理论正统诠释带来的荒谬结果的。

学生们都不知道这些，让我感到很遗憾。对于头脑中经典力学的影响已根深蒂固的学生而言，学习量子力学的概念会破坏他们原本坚实的观念。因此，不那么开明或者不尊重量子力学发展史的教师会让学生直接放下对基本概念的疑问，只关注如何利用量子力学做一些计算。

狄拉克于1930年出版的《量子力学原理》（Principles of Quantum Mechanics），就是这种“工具主义者”态度的体现。从很多方面看，狄拉克都是一个相当特立独行的人。尽管他在量子力学发展过程中取得了许多突破性的成就，但他首先是一位数学家，其次才是一位物理学家。这一点也清晰地体现在他的这本经典教材中，他使用了“符号的方法，直接以抽象的方式处理重要的基本物理量”，并且“迫使学习者完全脱离量子力学的发展时间顺序”。3

狄拉克痴迷于方法论和数学形式。他轻视哲学，认为这是一门“讨论已有的发现的学科”，暗指哲学本身无法带来新的发现。4在玻尔、爱因斯坦、海森堡和其他物理学家争论量子力学的诠释时，狄拉克对这种哲学上的“吹毛求疵”不为所动：“在我看来，一名数学物理学家工作的基础是得到正确的方程……如何诠释这些方程是次要的。”5他乐于把关于诠释的争辩都留给别人。

要学会量子力学的所有这些数学处理已经够难的了，而如果量子力学看起来非常奇怪、令人难以理解，也许你需要首先记住：量子理论是正确的，毋庸置疑（至少就像科学中其他正确的理论一样）。无论如何，它都是大部分当代物理学、相当一部分化学，以及整个当代电子技术的基础。

好学生都是这么做的。李·斯莫林在罕布什尔学院学习的第一年，就学了狄拉克写的教材。卡洛·罗韦利接触这本教材的途径要更曲折一些。在一门关于物理学中的数学方法的课上，老师让他们找一个课程中没介绍过的课题，研究后向班里其他同学做一个报告。罗韦利选择的课题是“量子力学的应用”，老师建议他给大家讲这个。罗韦利小心翼翼地说：“选这门课的同学都还没上过量子力学的课呢。”6没想到老师对罗韦利说：“那又怎么样？你现学一下量子力学不就行了！”

于是，罗韦利找到狄拉克的经典教材，以及五六本其他的书，开始埋头苦学。两个星期以后他找到老师，宣布：“我学完量子力学了。”老师很惊讶，解释说他之前说“现学一下”是在开玩笑，没想到罗韦利真的在两周内自学了量子力学。

好的学生会接受量子力学的数学形式在表面上的价值，用它埋头苦算。但对于其中一部分学生而言，深层的不安从未消失。极富魅力的美国物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）有一次有感而发：“我想我可以有把握地说，没有人理解量子力学。”7他的这句话或许并不难理解。

对于第一次接触量子力学的人来说，或许很难搞明白量子力学是在讲什么。为了了解为什么哪怕是诺奖得主对这门学科在研究什么都难以达成共识，我们可以先从一个简单的现象开始，这个现象叫作双缝干涉（double-slit interference）。在《费曼物理学讲义》（The Feynman Lectures on Physics）中，费曼解释道：“我们选择这样一个现象来研究，这个现象不可能且绝对不可能通过任何经典的方式来理解……在现实中，它包含着一个唯一的谜团。我们不可能通过解释把谜团赶走。”8

双缝干涉现象在19世纪初被物理学家发现。它的过程是这样的：我们首先生成一束单色光或接近单色的光，让它通过一块金属板上面的狭缝——其宽度与光波长的数量级相当，通过狭缝之后光会散开，物理学家将这一现象称为衍射（diffraction）。通过狭缝的光投射在远处的一个光屏或照相底片上，我们会看到光投射出的形状不是一条清晰的、与狭缝一样粗的线，而是更宽、边缘也更模糊的条带。

现在，我们让光通过两道互相平行的狭缝，通过两道狭缝之后的光都会衍射，叠加在一起形成一种明暗交替的直线条纹，这被称为干涉条纹（见图5）。这种现象首次被发现时，为光的波动说（即认为光是一种波的理论）提供了强有力的证据。波在通过狭缝并发生衍射的时候边缘会弯曲，而通过两道平行狭缝并各自衍射的波会相遇并重叠，在波峰遇到波峰的地方就发生相长干涉——两道波互相加强，形成一道更高的波峰，即出现明亮的条纹；在波峰遇到波谷的地方就发生相消干涉——两道波互相抵消，形成暗纹。

图5　单色光在通过两个相互接近的小孔或狭缝时，会产生一系列明暗相间的条纹。这种条纹可以通过光的波动说轻易地解释清楚，即重叠的波分别发生相长干涉（产生亮纹）和相消干涉（产生暗纹）

只有波的性质才能解释这种现象。

这一切看起来都很合理，但1905年爱因斯坦提出，光可能最终是由“粒子”（光量子）组成的。也就是说，光以某种方式既表现为粒子，又表现为波。1923年，法国物理学家路易·德布罗意更进了一步，提出小的物质粒子（如电子）或许也可以表现出波的行为。就像对光所做的实验一样，我们可以准备一束电子（类似老式电视机显像管中的电子束），让它通过相互接近的狭窄双缝，这样一来会发生什么呢？

我们的直觉可能会认为，电子束中的电子要么通过这条狭缝，要么通过那条狭缝，从而在屏上产生两条线，分别对应于两条狭缝。我们还会预测线的中间最明亮，显示这里投射的电子最多；而周围稍稍弥散，这是一部分电子擦过狭缝的边缘并发生散射形成的。

但科学家做了实验以后，发现实际结果并不是这样的。屏上显示的并不是电子沿直线穿过两条缝而产生的两条明亮的线，而是类似波干涉形成的双缝干涉条纹。德布罗意是对的。

也许这会让我们抓耳挠腮、百思不得其解，只能耸耸肩表示无能为力，但我们再进一步延伸一下这个实验会怎么样呢？如果我们降低电子束射出电子的强度，使得每次刚好只射出一个电子，会发生什么呢？

乍一看，这一条件好像又回到了我们熟悉的情况。每个电子会在屏幕上留下一个亮点，告诉大家“一个电子打在了这里”。我们可能会松一口气：这下子电子总该是粒子了吧。它们一个一个地穿过狭缝，以看似随机的方式打在屏上。

然而，形成的条纹并不是随机的。随着越来越多的电子穿过狭缝打在屏上，我们会看到一个又一个的亮点聚集成群、互相重叠、互相合并（见图6），最终形成了栅栏一般明暗相间的条纹——我们再次得到了双缝干涉条纹。

现在，我们面临一个选择。我们可以假设这种波的行为来自某种类型的统计平均。这种诠释认为，每个电子作为一个独立的基本粒子，要么穿过这条狭缝，要么穿过那条狭缝（这很符合逻辑）。这样，我们就得假设有某种未知的机制掌管着电子的行为，让它更容易出现在亮纹区域。如果我们堵住其中一条狭缝，或是尝试探测电子到底穿过了哪条狭缝，我们很快就会发现干涉条纹消失了，屏上的图案回到了电子沿直线运动产生的图案。因此，不管决定通过双缝的电子行为背后的机制是什么样的，它都必定在某种程度上依赖于电子没有通过的那条狭缝，这太奇怪了。

或者，我们可以假设电子的波动性是一种内禀的性质：每个电子自身就具有波的行为，同时通过了两条狭缝，自己与自己发生了干涉。

如果现在这个诠释就已经让你有点儿不舒服了，那接下来的事情更会让你大跌眼镜。

图6　我们可以让电子一个接一个地通过双缝实验设备，用胶片记录下它们依次打出来的位置。胶片（a）到（e）分别展示了探测到10个、100个、3 000个、20 000个，以及70 000个电子位置的胶片

想象一道“电子波”同时穿过两条狭缝，自己与自己发生干涉，然后打在了屏上。我们知道，如果是一道波，在干涉之后会形成有峰有谷的波浪，留下有明有暗的干涉条纹。而问题在于，波从本质上讲是分布在整个空间里的，它是非局域性的。但我们知道，电子最终打在屏幕上只会形成一个小亮点，它是局域性的。

为了理解这一点，我们必须引入玻恩关于电子波的概率诠释。我们认为，电子波代表的是在任意一个点找到这个电子的概率。因此，电子波的波峰和波谷可以被解读成一种量子概率上的干涉条纹：在亮纹中找到电子的概率较高；在暗纹中找到电子的概率较低，甚至为0。

不过，这种诠释有一个问题。在电子打到屏上的一刻，电子原则上可以出现在量子概率大于0的任意一点，但它最终只能出现在一个位置。通过某种方式，电子从“可以在这里，也可以在那里，可以在绝大多数地方”变成了“就在这里”。这个过程被称为波函数的坍缩（见图7）。

图7　在测量之前，双缝干涉产生的电子波形成了高低起伏的概率幅（左图）。测量之后，记录下来的电子位置就只有一个，即右图中的“这里”处。这就是“波函数的坍缩”

更不妙的是，在量子力学中，波函数的坍缩这一过程完全是假想的。我们假设波函数坍缩了，只为了“解释”为什么一个分布式的、非局域性的量子系统会在一次测量的过程中突然局域化。没有任何数学公式要求坍缩发生，甚至没有任何数学公式可以描述坍缩过程。

爱因斯坦对此很不高兴。量子坍缩必须在瞬间发生，这在表面看来似乎违反了狭义相对论，因为狭义相对论要求任何物理作用或有物理效应的信息传递速度都不能超过光速。实际上，很容易构想出一种量子系统，其坍缩会导致信息瞬间飞越很远的距离，爱因斯坦称其为“幽灵般的超距作用”。爱因斯坦花了大力气才把超距作用从对引力的描述中赶出去，难怪他会不喜欢量子理论的这一特征。(www.xing528.com)

量子力学的概率诠释也带来了一些问题。对于所有人来说，原因和结果之间存在直接联系是不可否认的事实（也是共识）。在经典物理学的世界中，如果我们做这件事，那件事就会发生。而在量子物理学所描述的世界里，则是如果我们做这件事，那件事可能会发生，发生的量子概率由那个有着波峰和波谷的波函数决定。爱因斯坦不喜欢“上帝与宇宙玩掷骰子”的概念，反对这件事成了他与玻尔争辩的基础。

如果我们没有证据表明波函数坍缩确实发生了，为什么要假设它们只发生在质子、电子和原子所在的微观尺度上呢？如果它只存在于我们对电子去哪儿了的观察动作的那一瞬呢？这就是薛定谔的猫这个悖论的基础。薛定谔的猫实验通过测量行为，将量子概率从原子一直传递到封闭盒子里的猫身上。量子概率的本质从一个粒子既在这里又在那里，变成一只猫既是活的又是死的——至少在我们打开盒子查看之前如此。在我们打开盒子观察的一刹那，波函数坍缩，猫的命运就此被决定。

海森堡的不确定性原理为我们测量电子这类量子粒子性质的精度设置了基本限制。这些性质包括电子在空间中的位置和它的动量，以及它的能量和能量随着时间的变化速度等。

海森堡最初推导出这条原理时，是想表明在量子世界里，你在测量的同时一定会以某种不可预测的方式对测量对象造成干扰。不管我们的实验技术多么精确、多么先进，它们总是会“笨手笨脚”，阻止我们同时精确测量电子通过双缝的路径（粒子性）和记录下干涉条纹（波动性）。不确定性原理对“什么东西是可测量的”设定了限制^[1]。

但玻尔从根本上就不认同这个诠释，他与海森堡展开了激烈的争辩。9玻尔认为，我们之所以用经典的波和经典的粒子概念来描绘实验结果，是因为习惯了经典的宏观体系的我们只能使用这样的概念。不管电子的真正本质如何，它的表现取决于我们选择哪种方法来测量它。在这次测量里我们发现它是波，在下一次测量里我们可能就会发现它是粒子。这两种测量是互斥的：我们可以问电子到底是粒子还是波，它是波就不是粒子，是粒子就不是波，但我们不能问电子到底是什么——这不是一个有意义的问题。

玻尔认为，波和粒子这两种非常不同的行为并不是矛盾的，而是互补的。首次从海森堡那里听到不确定性原理时，玻尔就意识到，这种互补性设定并非像海森堡认为的那样限制了什么是可测量的，而是关于什么是可知的限制。这种想法后来被纳入一种关于如何理解量子力学意义的整体认知，称为哥本哈根诠释（Copenhagen interpretation）。^[2]

在双缝实验中，如果我们不尝试追踪电子的去向，我们就会发现电子表现出波动性。但如果我们去观察电子为什么会表现出波动性，电子就会转而表现出粒子性。这两种行为是互补的，又是互斥的，我们没有办法让粒子同时表现出波动性和粒子性。

海森堡说仪器的“笨手笨脚”限制了我们同时精确测量到粒子的位置和动量，这好像暗示了电子实际上存在精确的位置和动量，或者可以既沿着确定的轨迹运动，又表现出干涉现象。原则上，只要我们有足够的智慧设计出最精妙、最不“笨手笨脚”的实验，我们就能同时测量出这些精确的量。然而，玻尔却认为不能同时精确地测量电子的这两种物理性质与我们的聪明才智无关，它是量子层面的客观实在的本质。我们不能设计出更精确的实验，因为这类实验从根本上就是不可能被设计出来的。

这是个非常深层的问题。为了消除波函数坍缩的过程以及互补性的说法，或者通过某种方式处理这一问题，科学家提出了一系列量子理论的其他诠释，已经形成了一个新领域。或许确实存在一些更细微的机制（被统称为“隐变量”）可以解释粒子系统的波动性或波动系统的粒子性，这类隐变量可能是局域性的，意味着它们在单个粒子的层面上运动，也可能是非局域性的，比如有某种“导航波”指引着粒子沿着事先决定的路径运动。这些诠释认为，电子不是互补性原理所认为的非波即粒子，而是既是波又是粒子。

爱因斯坦本人在1927年不太认真地研究过这些想法，但他认为它们都“没有多大价值”10。在他与玻尔的争论中，他没有尝试解决这些问题，而是提出了一系列更加具有独创性的思想实验，试图证明量子力学要么是自相矛盾的，要么是不完备的。玻尔的立场很坚定，他一一还击，一次次成功地捍卫了哥本哈根诠释，有次还用爱因斯坦自己提出的广义相对论打败了爱因斯坦本人。

但是玻尔的还击越来越依赖“笨手笨脚”的说法，也就是测量对系统造成的必要且不可避免的干扰。这正是玻尔批评过的海森堡的想法。爱因斯坦意识到，他需要找到一个不直接依赖于测量带来的干扰特性的挑战，这样才能彻底动摇玻尔的还击，赢得这场争论。

1935年，爱因斯坦与两位年轻的理论物理学家鲍里斯·波多尔斯基（Boris Podolsky）和内森·罗森（Nathan Rosen）对哥本哈根诠释提出了最终挑战。我们在这里就不详述细节了，只介绍原理。爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）思想实验（也简称为EPR佯谬）基于两个“纠缠”粒子组成的物理系统，“纠缠”意味着根据量子理论，它们的物理行为由单个波函数决定。这一波函数可以被写成所有随后可能进行的不同测量结果的组合（即叠加）。

结果就是，这两个粒子的性质发生了关联。这些性质到底是何种性质并不重要：如果一个粒子具有其中一种性质（可能是“向上”、“正”或是“垂直”），那么根据简单的守恒定律，另一个粒子就必须具有与之相关联的性质（相应地为“向下”、“负”或是“水平”）。根据哥本哈根诠释，只有在测量的一瞬间，波函数坍缩，这两个粒子才拥有这些性质。在这一瞬间，粒子的测量结果（“向上”还是“向下”，“正”还是“负”）由概率决定，原始波函数给不同的可能结果的出现概率指定了不同的权重。

EPR三人提出的挑战的巧妙之处来了。因为两个纠缠粒子的性质有关联，不管我们的测量手段多么“笨手笨脚”，我们测量了其中一个粒子的性质后，都能知道另一个粒子的性质。通过纠缠的机制，我们会发现可以在不破坏其中一个粒子的状态的同时，精确无误地测量它的性质。在实际情况下，我们可能受到实验室条件的限制，但在原理上，哪怕另一个纠缠粒子位于宇宙尽头，我们在测量了手头的粒子之后也能知道它的性质。

这是不是意味着波函数的坍缩必须能在瞬间到达宇宙尽头，以便让遥远的粒子拥有这个性质呢？EPR三人写道：“没有哪种合理的现实能够允许这种事情发生。”11

我们当然可以假设这些性质在粒子产生时就已经被确定下来了：这个朝上，那个朝下，从粒子诞生时就如此。这样一来，测量只是告诉我们一个粒子具有何种性质，而我们通过推理知道了另一个粒子的性质。但如果我们假设粒子性质从一开始即已确定，我们就需要一个与量子理论不一样的局域隐变量理论。

爱尔兰理论物理学家约翰·贝尔（John Bell）意识到，如果这类隐变量确实存在，那么关于纠缠粒子的实验就会产生不符合量子理论预测的结果。我们可以先不管这些隐变量具体是什么。假设某种形式的隐变量存在，那么两个粒子就是局域性真实的——它们分离时是两个拥有确定性质的独立实体，并且会一直保持互相独立，直到其中的一个被测量或两个都被测量为止。

但量子理论要求这两个粒子是非局域性的，由一个波函数同时描述。这两种理论的矛盾，就是贝尔定理的基础。12

贝尔在1966年发表了贝尔定理，不到几年就有人做出了第一批检验它的实验。这些实验中最广为人知的是法国物理学家阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）及其同事在20世纪80年代初利用纠缠光子的产生和探测所设计并进行的实验，他们的结果有力地证明，量子理论是对的。13

斯莫林幸运地在图书馆找到了一本名叫《阿尔伯特·爱因斯坦：哲学家—科学家》的书，其中有一章是玻尔写的，生动地描绘了玻尔与爱因斯坦那场著名争论的细节。这本书激发了斯莫林对量子理论更为基础，或者说更为哲学的方面的兴趣。在此情况下，如果他的老师对于量子力学只采取工具主义者态度，就很容易让他丧失兴趣，但大一的下半学期，他有幸上了赫伯特·伯恩斯坦（Herbert Bernstein）讲授的量子力学课程，后者在斯莫林眼中是一位极好的物理学老师。在这门课的结尾，他们详细讨论了EPR三人的论证和贝尔定理。“贝尔的论文在当时并不广为人知，被引用的次数也很少，”斯莫林解释道，“我们那门课可能是当时唯一包含EPR论证和贝尔定理的本科生量子力学课。”14

斯莫林在阅读并尝试理解了很多原始研究论文以后，回到了自己的房间，躺在床上思考了很久。

EPR思想实验迫使玻尔放弃了是实验手段的限制使我们不能同时测量粒子所有性质的观点，实现了爱因斯坦的目的。但这也让玻尔毫无退路，只能认为我们选择进行哪种测量，以及选择了哪种仪器进行测量，这样的决定会瞬间影响到任意远处的纠缠粒子的性质和行为。这是一个尤其让人不安的想法。英国物理学家安东尼·莱格特（Anthony Leggett）在多年后总结道：“在我们的经验中，没有哪种物理学暗示实验结果会受到实验者口袋中钥匙的位置或者墙上时钟所指的时间的影响。”15

贝尔设想的那类局域隐变量理论受到两条关键假设的限制。首先，我们需要假设，由于粒子性质已被隐变量决定，不管我们测量第一个粒子时得到什么样的结果，都不会影响我们同时或之后测量另一个遥远粒子得到的结果。第二条假设是，无论我们如何设定仪器以测量第一个粒子，都不会影响我们测量第二个粒子得到的结果。

如果我们去掉第二个假设，只保留第一个假设，就产生了一种“加密”非局域隐变量理论。正如玻尔所述，测量的结果会受到我们选择测量哪个量（即设定仪器）的影响，但至少测量结果在某种程度上还是事先注定的。在这类理论中，波函数在某种程度上会“感知”到即将发生的事情，并为之做好准备。虽然波函数坍缩的过程不存在了，但这个版本的理论仍然保留了一些“幽灵般的”特征。

莱格特发现，仅仅去掉第二个假设而保留第一个假设不足以产生量子理论预言的所有现象。同贝尔在1966年所做的一样，莱格特也奠定了直接检测量子力学局域性的实验的基础。其实，归根结底就是一个简单的问题：像电子这样的量子粒子，在我们测量它们之前，它们拥有我们指派给它们的性质吗（或者说，它们究竟拥有性质吗）？

2006年16和2010年17，科学家各做了一次实验来探究这个问题。答案非常明确：我们必须同时抛弃以上两个假设。2015年，有一些检验贝尔不等式的实验的相关文章发表，它们在堵上了多种漏洞的情况下证明了量子力学的正确性。18看样子，不管我们多么努力避免波函数的坍缩，不管它会让现实的定义看起来多么令人难以置信，我们还是不得不涉及这个过程。

我并不是想要误导读者。有几种方法可以避免波函数坍缩在概念上带来的混乱，但我一直认为，为了避免波函数坍缩而引入其他诠释，仅仅是一种绝望甚至是疯狂的举动而已。有人认为这种坍缩是一种真实的物理学现象，在有意识的生物想要打开盖子看一眼的时候就会触发。这种诠释只是把量子力学的深层奥秘与更深层的关于意识的奥秘合并了而已，而我从来都不认为这会是一条有希望的道路。

也有人认为，坍缩实际上根本没有发生，只是整个宇宙分裂成了两个平行的版本而已。在多世界中的一个世界里，电子就在这里，猫活着，格温妮丝·帕特洛（Gwyneth Paltrow）上了地铁，最终死在新爱人的怀里。^[3]在其他世界里，电子在那里，猫死了，格温妮丝·帕特洛错过了这班地铁，活到了向大家讲述这个故事的时候。

平行世界会是解决问题的更好方式吗？也许量子引力理论可以给我们一些启发。

【注释】

[1]如今，有很多教师讲解不确定性原理时，使用的仍旧是这一版本的解读。他们真的应该更新一下认知了。

[2]这时，玻尔已经在嘉士伯基金会的支持下，在哥本哈根建立了核物理研究所。哥本哈根诠释的主要建立者是玻尔、海森堡和泡利，不过他们三人的观点也各有不同。

[3]这是1998年的爱情片《双面情人》（Sliding Doors）中的情节。影片由彼得·豪伊特（Peter Howitt）执导，格温妮丝·帕特洛主演。