霍金黑洞理论是正确的吗（你还信多重宇宙假说）

在众多量子力学的解释中，多世界的解说一直都是一个疑云，至今仍然有很多科普作者在引用这个理解，这也给人们的认识造成了很多的误区。事实上，多世界假说已经被量子力学的研究所否定。下面我们就一起来看看，究竟是怎么回事。

多世界理论

多世界理论提出的背景

这里必须要提一下那只著名的薛定谔的猫。与双缝实验所证实的人们的宏观经验不再适用于微观领域不同，薛定谔的猫则让人们必须放弃熟悉但并不真实的经典观念，经典力学也因此无法为微观世界，进而为整个世界提供一个真实的描述。这是量子力学创立之初，物理学家们就已经意识到的问题。

薛定谔的猫触及到了量子力学的宏观表现问题，这只又死又活，或者说是不死不活的猫无法解释宏观世界的存在。这说明了量子力学同样是一个不完备的理论，同样不能为微观世界和宏观世界提供一个一致的统一描述。薛定谔的猫令人信服地说明了量子力学的不完备状态。

薛定谔的猫

薛定谔的论证是集中于波函数演化过程的不完备性。薛定谔指出，必须要对波函数的塌缩过程给出物理描述和说明才能完善量子力学。量子力学的这种不完备性并不是哲学上的虚幻，而是真实的物理存在。

由于波函数的塌缩过程中有很多奇异的性质，比如瞬时性和非连续性、超距性等，这导致一些物理学家为了走捷径而选择了多世界假说。因为在多世界假说中，没有波函数的塌缩，世界又重新回到经典的定域性和因果性。

可以说哥本哈根学派关于波函数的概率解释已经是革命性质的了，但是他们仍然都是坚持宏观世界的确定性，这从玻尔的对应原理就可以看出来。毕竟经典物理是我们真切的感觉经验。然而比玻尔更具革命性的理论出现了。他们认为，宏观世界与微观世界一样是不确定的，存在无限多个世界。

贝尔不等式

相对态引入了“意识”的作用

多世界观点是真实世界的写照吗？如何用多世界理论来解释不塌缩的波函数为什么会带来确定的测量结果呢？薛定谔的猫如何才能摆脱半死不活的状态呢？1957年，普林斯顿大学的研究生埃弗雷特三世提出了一种可能的解决办法，他称之为量子力学的相对态表述。

埃弗雷特认为，观察者在其中起到了重要的作用。在测量过程中，测量仪器与被测系统的状态之间发生关联，当观察者对仪器进行读数时，他的状态也与测量仪器、与被测系统的状态关联起来。于是这三者形成了一个符合系统的整体，根据薛定谔方程，被测系统的不确定性将传递给整个复合系统，即它也处在叠加态。

叠加态

在复合系统的叠加态中，每一个分支都包含一个确定的观察者态、一个具有确定读数的测量仪器态，一个确定的被测系统态，因此，叠加态中的每个分之都描述一个感知到确定结果的观察者，对于这个观察者被测系统的状态似乎已经被转换成对应的塌缩态。

于是，对于每个由叠加态中的一个分支所描述的观察者来说，波函数的塌缩似乎已经在主观水平上发生，而他只感知到一个确定的结果。很显然埃弗雷特的观点是错误的，因为，如果只有一个世界，而这个世界中只有一个观察者，那么他的论证就是不成立的，观察者的感知状态同样是不确定的。

美国物理学家迪威特注意到了这个问题，他与他的学生格拉汉姆给出了更清晰的表述。他们认为，在测量过程中，初始波函数描述的世界分裂为许多个相互不可观察但同样真实的世界分支，他们中的每一个都对应于整个系统叠加态中的一个确定的成员态。在每个单独的世界分支中，一次测量只产生一个确定的结果，但各个世界分支中的结果并不相同。

这就是后来被世人所熟知的多世界解释。

多世界解释是正确的吗？

事实上，多世界的解释存在严重的问题，不仅有哲学上的问题，也有物理和数学上的困难。其中最明显的问题就是概率解释问题，即关于确定性测量结果的概率解释如何来源于一个决定论的波函数演化，这个波函数包含了对应于所有可能测量结果的状态。如果所有可能的结果都是已经发生的，那么结果出现的概率有什么意义呢？

另一个严重问题是，多世界观点必须解释测量结果出现的概率为相应波函数分支幅度的平方。为此，它就必须要增加更多新的假设，这不符合科学研究的基本原则，同时也让多世界观点变得越来越复杂。

目前，为了解决多世界观点所存在的问题，新的多世界变种不断出现，但没有一个令人完全满意。多世界观点的根本问题仍然在于它没有解释清楚什么是一次测量。这种认为发生一次测量，宇宙就分裂一次，但如果没有解释清楚测量过程，这种多世界解释没有任何意义。

新的多世界变种不断出现

迈不过去的坎——测量

在多宇宙观点中，试图用分裂的宇宙来代替波函数塌缩。为了完善这个理论，物理学家们提出了各种方法，比如退相干法、一致历史法等等，但是这些努力的最终结果仍然是不能令人满意的，他们所完成的只是贝尔意义上FAPP。

这是因为，物理上没有一个确定的退相干标准。究竟退相干到什么程度才算是分裂呢？所以，退相干理论并不能从根本上解决测量的难题。说到底，物理学家们仍然逃不过去描述测量过程，即描述从量子到经典的转变过程。这个困境从量子力学建立起来之后就一直存在，是所有研究量子力学的物理学家们的一道迈不过去的坎。

实验验证

多世界假说与实验结果相违背

多世界假说违背概率规则，与实验事实不符，是多世界假说的一个致命伤。例如，对波函数幅度不同的两个分支叠加态进行测量，按照多世界假说的预言，宇宙将分裂成两个拷贝，在每个拷贝中有一个测量结果，于是两个测量结果出现的概率将是相同的，而根据哥本哈根的概率规则，它们应当等于相应分支的波函数摸的平方，所以是不同的。

1985年，英国物理学家得益奇为了解决多世界假说中的测量问题和概率解释之间的冲突，提出了另外一个变种——世界差别表述。在这个表述中，得益奇用无限多个数目不变的世界出现差别来取代宇宙分裂过程。尽管如此，仍然没有能从根本上解决概率解释问题

正因为如此，多世界假说其实是一个错误的理论。

概率统计

结束语

相信小伙伴们读到这里的时候，已经搞明白了，多世界假说其实是为了解释波函数塌缩所引入的另外一种假设，它非但并没有从根本上解决量子力学中的概率问题，同时也与实验事实相违背，是一个错误的理论。

就是这样一个错误的理论，直到今天，仍然有大量的科普作者在宣传推广，这不得不说是这些科普作者的硬伤。这个错误的理论还带来了另外一种极端的变种——多心灵理论。

可以这样说，100多年来来人类科学的成果要超过之前人类知识的总和，但同时，科学给人类所带来的困惑同样也要超过之前人类已有的困惑的总和。

事实证明，苏格拉底说对了——知道的越多，才知知道的越少。

作者：郭哥聊科学（科普作家、物理学专业人士）

附录：

平行宇宙是否符合佛教的宇宙观？

节选：

先说标准答案：不符合，二者之间没有任何关系。

佛教的宇宙观是：一个以须弥山为中心的世界是宇宙的最小单位，称为一个“小世界”，一千个这样的小世界是一个小千世界，一千个小千世界加起来是一个中千世界，一千个中千世界加起来是一个大千世界；合成三千大千世界。所谓的“三千大千世界”是个计量单位，与平行宇宙没有关系。

平行宇宙，这是一个数学推理得到的概念，或者说是一种形而上学的哲学概念。平行宇宙并不属于科学理论。科学理论必须提供出可以验证的方法，而平行宇宙无法做出任何的验证。而佛教的理论，严格意义上属于巫学范畴，也并不是科学理论。从等级上来说，平行宇宙要比佛教的世界观更加高级。这是因为，哲学要高于巫学。

平行宇宙学说并不是科学理论

佛教确实有“三千世界”之说，但是这种说法并不为奇。“三千世界”与平行宇宙并没有关系，它们之间可谓一丝一毫的关系都没有。很多人误以为“三千世界”学说很厉害，认为这是佛陀这个人很早就知道了宇宙的数量众多，所以佛陀特别厉害。其实，这是他们极其错误的认识。

所谓的“三千世界”，只不过是一个很低级、粗浅的概念，即使一个不懂科学知识的小孩子也可以随意说出这样的话。但是，提出一个"概念"并没有多大的用处，还得让这个概念符合数学模型，并且给出实验方法来验证这个概念。否则，这个概念就只不过概念，它就永远成为不了科学理论。

比如：

我随手在黑板上稍一比划，说：500000年后，我相信月球和地球之间会建设起一条宏伟壮观的地月轨道。那么，假设未来的某一天，工程师们真的在月球和地球之间建设了一条太空运输轨道，我是不是就一跃成为了“太空轨道之父”了？当然不是了！

某些人喜欢夸夸其谈所谓的“三千世界”“一花一世界”“宇宙是外星人的细胞”之类，其实这些假设充其量是一些无依无据、形而上学的思辨。但是，我们绝对不能把思辩等同于科学理论。北师大的田松指出：

思辩与科学理论之间，可以说是有天壤之别。比如，我们把提出“日心说”的优先权给予哥白尼，而不是古希腊的阿里斯塔克；把提出“原子论”的优先权给予道尔顿，而不是留基伯或德谟克里特。

所以说，“三千世界”之类无非就是一个简单的思辨，既不可能与科学理论和客观世界有联系，也并非什么真正有意义的学问，只不过是小孩子都足以提出的戏言罢了。

佛教的世界观，其主要的核心就是须弥山信仰。

学术界早就明确指出来，须弥山信仰原本起源于古印度的婆罗门教，佛教后来进行了继承和创造。佛教的须弥山信仰认为，宇宙的中心就是须弥山。从须弥山的山脚，一直到山顶，分布着各层级的天国，住着数量难以计数的天人。依据专业学者的可靠考证，须弥山是有原型的，它的原型就是在我国西藏普兰县的冈仁波齐峰。

冈仁波齐峰（Kangrinboqe），山顶高度海拔6656米，是中国冈底斯山脉主峰，也是冈底斯山脉第二高峰，位于西藏自治区西南部普兰县北部。藏语意为神灵之山。冈底斯藏语称“冈仁波齐”或“岗仁波齐”，意义是雪山之宝。在佛教的理论假说之中，冈底斯圣山是八千万世界之中西方的俄摩隆仁或西方极乐世界之地，曾诞生八千万贤能并传播佛法的圣地。印度教（古称婆罗门教）认为，该山为湿婆的居所，世界（宇宙）的中心。佛教继承了这一说法。

西藏境内的冈仁波齐峰，在当时被认为是宇宙的中心

由此可见：

由于佛陀对世界的知识非常匮乏，以为冈仁波齐峰就是整个宇宙的中心，所以在此错误的认知基础上发展了须弥山信仰。由此可见，须弥山信仰和我们的客观宇宙其实并没有任何的联系。

让我们仔细了解一下佛教的宇宙观，看看到底是怎么一回事：

佛陀是如此解释三千大千世界的：

“佛言：比丘，如一日月所行之处，照四天下，如是等类，四天世界。有千日月所照之处，此则名为一千世界。诸比丘，千世界中，千月千日千须弥山王、四千小洲、四千大洲、四千小海、四千大海、四千龙种姓、四千大龙种姓、四千金翅鸟种姓、四千大金翅鸟种姓、四千恶道处种姓、四千大恶道处种姓、四千小王、四千大王、七千种种大树、八千种种大山、十千种种大泥犁、千阎摩王、千阎浮洲、千瞿陀尼、千弗婆提、千郁单越、千四天王天、千三十三天、千夜摩天、千兜率陀天、千化乐天、千他化自在天、千摩罗天、千梵世天……诸比丘，此千世界，犹如周罗(周罗者隋言髻)，名小千世界。诸比丘，尔所周罗一千世界，是名第二中千世界。诸比丘，如此第二中千世界，以为一数，复满千界，是名三千大千世界。诸比丘，此三千大千世界，同时成立，同时成已而复散坏，同时坏已而复还立，同时立已而得安住。如是世界，周遍烧已，名为散坏；周遍起已，名为成立；周遍住已，名为安住；是为无畏一佛刹土众生所居。”

我来解释一下这段经文：

一日月所行之处（佛陀虚构编造的世界以须弥山为中心，日月围绕须弥山山腰运行），照四天下（四大部洲），如是等类，四天世界（四天王天。上述既佛教最小的世界单位“小世界”）。有千日月所照之处，此则名为一千世界（一千世界既一“千世界”，一个千世界。一千个同样的小世界名为“千世界”既“小千世界”）……诸比丘，此千世界，犹如周罗(周罗者隋言髻)，名小千世界。诸比丘，尔所周罗一千世界，是名第二中千世界。诸比丘，如此第二中千世界，以为一数，复满千界，是名三千大千世界。

由此可见，佛教的“三千大千世界”仅仅是一个计量单位。

,