打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
因果随机?一个高维粒子,织出了无尽大千世界?


高维投影离析子世界——一种退相干解释


无疑,这个宇宙是非常奇妙的。足以让生活在其中的活物,难以理解。


起初,人类的科技比较淳朴,牛顿时代,机械的世界观统治着人类的思想世界。而后相对论把宇宙时空变成了一个相对的动态系统。再后来越上舞台的量子力学,更是一再颠覆着人们对宇宙和世界的认知。


有一种颠覆,发端于著名而诡异的电子双缝干涉实验。在这个实验中,人们观察到一个奇怪的现象,概括起来就是——客观世界中电子的行为,在有人观察和没有人观察的时候,它们的行为是不一样的,就好像它们知道有人在看着它们,从而做出了另外的动作。这实在是——匪夷所思。


为了便于理解,可观看一个小视频。




现在的实验事实是:是否有观察介入,对应着不同的结果。显然,在事实没有彻底明了的情况下,人们的猜测也多种多样。


比如意识导致坍缩以及退相干历史等。


还有一个比较有趣的解释,那就是高维投影离析的子世界,看不到宇宙的全貌,因而导致了实验中电子的奇怪表现,也就是说,我们只能看到世界的某些侧面,而远非全貌。


高维投影离析子世界,大约是是如下的意思:


1。假设在一个二维平面上,有两个一维直线世界A和B。它们是互相垂直的。在二维平面世界有一个矩形X。矩形X在两个世界产生了不同的投影X1和X2。A世界和B世界的人,对同一个二维世界的东西,会产生不同的观测结果,如下图。


另一方面,由于两个一维世界是互相垂直的,彼此无法获得对方世界的投影,互不感知。设想一下,如果AB不垂直,它们就会在自己的世界,看到对方的投影了。



2。我们知道,在一个1维世界里,若要描述一个粒子的状态,仅需要坐标和动量2个数值。而在一个2维世界里,若要描述一个粒子的状态,则需要两个方向的坐标和两个动量分量,共4个数值。在一个3维世界里,若要描述一个粒子的状态,则需要三个方向的坐标和三个方向的动量分量。共需要6个数值。以此类推...可以想象如果要描述一个4维空间里某粒子的状态,则需要共8个数值。而描述一个N维空间的粒子状态,需要2N个数值。这是一个简单的规律。


这样的数学规律,使得我们可以用一个高维空间的点,去描述很多个低维空间的点。因为一个高维空间的现象,总是包含着更多的维度描述,而低维空间的现象,则相对简单。


比如,描述一个四维空间的粒子,需要8个数值。而描述一个一维空间的粒子仅需两个数值——那么我们可以用一个4维空间的粒子,所包含的8个数值,去描述四个1维空间的粒子。


推而广之,很可能有这样的结果:一个超高维空间的粒子,它的所有分量,就呈现出了整个的宇宙。宇宙间每一个维度,每一个维度中的每一个世界,每一个粒子,每一个生命,它们都来自同一个母体——一个超高维粒子。


所以曾经有人说,我们的大千世界,很可能只是一个高维粒子在不停穿梭,织出来的。这也并不是绝对的空穴来风信口开河。


3。一个希尔伯特空间的超高维粒子,往复穿梭,或者无论它怎么样,无数由它衍生的子世界,就像万花筒一样,生生不息,各不相同。Hilbert空间,在物理上,可简单的理解为一个无限维维空间。


每个子世界中的发生的情形,都是高维粒子的一种投影,每一种可能性都在不同的子世界上演。


每一个子世界的一切,都是高维投影的角度不同。而子世界低维空间的生物,由于先天所限,他们的思维和大脑以及一切,都是此空间的造物,他们注定天生就没有能力,一窥宇宙的全貌,一窥宇宙的所有维度,因为他们的视角,就是低维度的。




4。在上文中我们假想了两个互相垂直的一维世界。

其实,这是我们的一种理想化假设,实际上这两个世界更大的可能是不互相垂直。那么两个世界很可能互相感应到对方的某种分量的投影。


实际上,当你在一个二维平面上随便取两条直线,它们可能会互相垂直,也可能不会互相垂直。但相交的几率很大。


当你在一个三维空间随便取两条直线,这两条直线有可能互相垂直也有可能不垂直。但未必相交,相交可能性比2维空间小。


当你在一个四维空间随便取两条直线,这两条直线有可能互相垂直也有可能不垂直。但未必相交。而且相交的可能性(真概率)再次降低。


推而广之,在更高维的空间里,由于自由度也相对提高,因此所包含的低维世界的相关度就会相对下降。


因此越是高维度的空间里,低维空间越是难以获得其他世界的投影。因为彼此的相干可能性越来越小。


因此在一个无穷维希尔伯特空间里,随便取两个平面世界,则它们获得对方世界投影的几率,微乎其微几乎为零。




5。在电子的双缝实验中,一个电子可以用一个很低维的希尔伯特空间物理量来描述。


'左缝世界'和'右缝世界'的电子投影分量非常容易叠加到对方世界里。正因为这样,当没有人观察的时候,电子通过双缝时,左右两个世界互相影响,因为我们看到了干涉条纹。


电子在这两个不同世界的分量投影非常容易相干。左缝世界可以比较清晰的看到右缝世界在本世界的投影。右缝世界亦然。因此这两个世界彼此相干。所以电子可以轻易地感知双缝世界,而发生自我干涉。

此时没有人类的观察,没有意识的介入。一切简单而自然的发生着。




6。而当我们加入了任何观测后,电子就只通过一条缝隙,这又如何解释呢?

其实根据我前面的几点铺垫,你很可能已经想到答案了:


当我们加入观察手段以后,比如粒子探测器等,来获取电子诡异行为的细节时。实际上是相当于将宏观物体纳入了这个实验。而宏观物体必将包含相当多的粒子。


那么左缝世界和右缝世界不再是那个曾经的,低维度希尔伯特空间可以描述的世界。这两个世界在被纳入宏观物体观测时,其在希尔伯特空间的维度,包含的量,也大幅度提高了。


我们置入的观察,无论手段如何,总会提高这个简单世界的物理量。使得两个世界需要用高维度的希尔伯特空间来描述。


而两个高维度的左右世界由于宏观事物的介入,使其自由度大大提高,相干性便下降。


这种观测行为,直接导致了两个低维的缝隙世界,变成基本垂直而不相干的。

两个世界无法再获得对方世界的投影。


于是,这时候我们只能探测到电子在一个世界里的投影,而对另一个无法窥见。这个过程就叫做退相干。(Decoherence)


量子叠加在宏观世界层面的趋向瓦解,正是退相干效应的直接后果。在这种解释中,观察者的'意识'变得无关紧要。


7。在这种解释中,所谓的意识导致波函数塌缩以及有些人认为的量子力学否定了因果,不过是我们对低维空间描述易相干现象的想当然猜测。


只不过,对于我们这些凡夫俗子,芸芸众生来说,与生俱来的智力上限,迷乱了我们的眼睛。


我们看到的一切,只是真实宇宙在我们空间的一种变形投影。当然这只是一种基于数学物理和人脑的猜测,只是多种解释中的一种。



A0009如何解脱:厌离身心 生真实智


本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
[转载] 埃弗莱特的量子多世界理论
我们看到的世界是真的吗?量子力学告诉我们:宇宙是个巨大的投影
“沉浸式”互动体验是这样的存在?
五维空间猜想
历史上的今天 | 世界最大正负电子对撞机落成
三维世界是四维世界的投影?直觉或来自高维世界,信息在被传递
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服