大家好,我是 Senko。 本文将解读“量子自杀”。
先说在前头:这个思想实验属于绝不可去做的那一类。而且正如后面要讲的,“就算真做了也什么都验不出来”,因为它的结构决定了它原理上说服不了任何一个别人。
即便如此,这套论证在物理学家之间被认真谈论,是有理由的:它正面戳中了围绕量子力学诠释之争最瘆人的那一块。把多世界诠释老老实实地接下来,就不知道该如何处理自己的死了。它是一台把这份麻烦取出来的装置。
底下垫着的“多世界诠释”
先从这套论证所依据的想法说起。
在量子力学里,观测之前对象的状态并不确定;观测的瞬间定到一个值上,可“那个‘定下来’在物理上究竟是什么”至今没有共识。怎么填这个空白,就是所谓的诠释问题。
多世界诠释是候选之一。按这个立场,观测并不会让波收缩,取而代之的是“一切可能性各自实现,世界分岔”。看到向上结果的我与看到向下结果的我,两个都实在。
听着离奇,可这套诠释有它的长处:不必把“收缩”这个来路不明的过程塞进理论。只要老老实实读方程就行,不需要额外添机制。看重这份简洁的物理学家不在少数。
论证的骨架
从这里,被称作量子自杀的论证搭了起来。1980年代有几个人各自独立想到,1990年代物理学家马克斯·泰格马克整理出的形式最为人知(同一发想分头冒出来,在这个领域是常事)。
设想的装置是这样。
- 做一次量子测量(比如粒子的自旋),并按结果决定动作
- 结果是一边就致命地动作,是另一边就什么也不发生
- 实验者坐在它前面,反复测量
若多世界诠释为真,每测量一次世界就分成两条:一条分支上实验者死了,另一条上活着。
而论证的核心在下一步:在死掉的那条分支上,实验者的经验就此终结,还在延续的经验只在活下来的那条分支上。
于是,实验者主观体验到的序列,永远是“这一次也没有动作”的连续。做10次也好、100次也好,他所经验的都是安然无恙的那条分支。从本人的视角看,重复多少次都必定活下来。
把这套想法一般化,就是“量子永生”(quantum immortality):无论多危险的场面,只要自己的意识得以延续的分支以不为零的概率存在,主观上就一直沿着那条分支走,所以经验不到自己的死。
泰格马克提出的条件
泰格马克指出,这套论证要成立需要相当苛刻的条件。
| 条件 | 内容 |
|---|---|
| 真正量子的随机 | 扳机若是经典随机数,就不发生分岔,论证不成立 |
| 必须是即死 | 若有意识渐渐变淡的中间状态,那条分支就会被算进经验 |
| 必须确实致命 | 一旦出现半死不活活下来的分支,那边就成了主要的经验 |
第三条尤其要紧。现实中的危险,多半不是“死或没事”的二选一,重伤而活下来的分支大量存在。若主观上真会沿着必定活下来的分支走,那么“走到的不是‘没事的我’,而是‘勉强活着的我’”的可能性就很高。
泰格马克本人在介绍这套论证时,明确说过自己没打算去做。
决定性的反驳
针对这套论证,有好几条有力的反驳。
分支的分量在减少。最本质的一条指摘就是这个。在多世界诠释里,分岔出的分支并非同样重;每一条都带着叫作“测度”的分量,概率对应于那份分量。
活下来的分支,分量每试一次就减半:连做20次是百万分之一,连做40次是万亿分之一。分支存在,与那条分支带着有意义的分量,是两回事——这就是这条反驳的意思。若只要存在就可以安心,那么一直中彩票的分支也存在,人就不必工作了。
在别人看来是普通地死了。对实验者之外的所有人来说,这个人几乎必定在几次之内死掉。只有身处活下来那条分支上的观测者才有特别的体验,所以外侧没有任何一个人能共享这个结果。
由此,做它没有意义。就算本人真的活过了100次,看到这一幕也没有理由去相信多世界诠释,因为换成别的诠释,一句“只是运气好”也说得通。“本人也没法把体验当证据给别人看”。作为检验理论的手段,它彻底失能。
意识的同一性含混。分岔之后的两个人,可以都叫作“我”吗。这个问题就是围绕人格同一性的那场讨论本身。看着是量子力学的话题,实际上把哲学的未解决问题垫在了底下。
它教给我们什么
问题这么多,这套论证却一直被谈起,是为什么呢。
我认为在于它把“诠释之别在原理上无法靠观测定夺”这件事显了出来。多世界诠释也好、别的诠释也好,实验能给出的预测全都一致,所以普通的实验区分不了。
量子自杀是想打破那堵墙的一次尝试,发想是:“把观测者自身押上赌桌,诠释之别或许就显现在主观经验里”。
而这次尝试失败了:所得的体验没法传达给别人,于是上不了科学的手续。失败的方式,反倒把诠释问题的性质说清楚了——把观测者算进去,就出了科学能处理的范围。
围绕量子自杀的疑问
我们是不是已经身处量子永生之中
支持这个主张的物理学家几乎没有,理由就是前面说的测度问题。没有根据把分量小到极点的分支当作“自己必定会走的路”。
还有一个是衰老的问题。正如泰格马克指出的,这套论证只适用于即死的情形。因老而死是连续的过程,所以“意识逐渐变淡的分支会占主导,量子永生的前提就垮了”。
多世界诠释如今是主流吗
说主流还谈不上,不过它被当作有力的候选之一。面向物理学家的调查里,支持者有一定数量,同时与别的诠释分庭抗礼,这是实情。
要紧的是,无论采哪种诠释,实验能得到的预测完全相同。所以诠释的选择只能按简洁与说明上的偏好来讨论。量子自杀,可以说是一次想打破这份僵持却没打破的尝试。
从这个思想实验里,有实生活用得上的教训吗
我想是“那个可能性存在”与“可以指望它”并不是一回事。这套论证的弱点,正在于只看了可能性的存在,没看分量。
同样的错在日常里也会发生。只要想得出一条走得通的路,就觉得它很可能发生,这种偏斜在做计划估算时常常显形。不去问它存不存在,而去问它有多少分量。量子自杀用极端的形式,把这个区分教给了我们。
相关的思想实验与悖论
下面是处理观测者与世界之关系的文章。与量子自杀并排来看,把自己算进去有多难就显出来了。
结语
本文解读了“量子自杀”。
把多世界诠释老老实实接下来,主观上就会一直沿着必定活下来的分支走。这个瘆人的结论,生自一次想用观测去定夺诠释之别的尝试。
可把论证追下去,就会撞上这条反驳:分支存在,与那条分支带着有意义的分量,是两回事。而更要紧的是,既然体验没法拿给别人看,它作为验证的手段从一开始就不成立。
正如开头所写,这不是可以去做的事,做了也什么都不知道。“该只在脑子里处理的问题”——这么好懂的例子,我想也不多见。
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📚 系列:著名思想实验(56/60)
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