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黄昏草的量子世界

原文:

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       黄昏草——Fr 南胖三叔的《藏海花》

       在一个离我们非常遥远的地方,有一个池塘,这个池塘中,有一棵非常奇怪的草,白天的时候,草的颜色是黑色的,夜晚的时候,草的颜色是白色的。那么,草在黄昏的时候会是什么样的颜色呢?有一个人想知道这个结果,于是有一天,他来到了池塘边上。等待黄昏到来,然而,他等候了很久,黄昏却迟迟不来,天也再没有黑下来。

 那个人很奇怪,心说到底是怎么回事,他只能慢慢回家,结果在回家的路上,黄昏却来到了,而他跑回池塘的边上,就发现天已经黑了。

 他心中很不愿意,决定第二天继续尝试。于是他在第二天黄昏来临之前,依样来到了池塘边上。结果,黄昏依然迟迟不来,天也不会黑下来。而在他回去的路上,事情又一次故态重萌了。

 第三天的时候,他决定尝试一种新方法,这一次,他成功地看到了黄昏之后,那棵草的颜色,但是,他却因为这个吓死了。

 这个“新的方法”变成了一种用魔力的东西,开始传染,很多人去尝试,结果这些人不是被吓死了,就是疯狂了。于是,就有一个人说道,我们要去把这颗草砍了。

 于是一群人勇敢地拔去了这棵草,结果,黄昏永远就消失了,这个地方的人,从此再也没有看到过黄昏,他们只有黑暗与白昼。

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问题:

1. 黄昏草的颜色是随什么改变的? 

2. 为了不让人看到黄昏时的草,甚至黄昏不会来临,它有意识?

3. 黄昏时草是什么颜色,或者说,是什么样的;

4. 那个人用什么办法看到黄昏时的草,他看到了什么;

5. 为什么草拔掉能让黄昏也消失了;

几个不重要的:

6. 没人注意到文中没有提到的黎明吗,黎明的时候草是什么颜色;
 【从生死的角度讲,黎明是重生,但是总的来说黎明与黄昏应该是一样的,即昼夜的叠加态】

7. 黄昏不到来是时间停滞了还是时间在流逝;
 【时间停滞跟光速有关了,闷油瓶守门时间还是在继续,所以应该时间是在流逝的】

8. 真有黄昏不到来的现象,还是比喻某种状态的变化;【倾向于后者,前者只能三叔自己解释了。    

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随便写点,简单分析下这个故事。

有人将此故事跟薛定谔的猫对比,薛定谔的猫听起来更离奇一点,毕竟事关生死。不考虑盗墓笔记中有关长生的谜团,单从故事讲跟双缝干涉实验更接近。

首先,在这个特定的世界上存在这样一种草,昼黑夜白,不会有人看到它黄昏时的颜色。所观察到的颜色变化都是绝对的,只有两种。就像猫的死活,不存在中间的过渡状态。

薛定谔的猫是在黑箱中的死活矛盾。如果猫死掉(也就是中子一旦被释放出来导致毒气扩散),就不可逆。也不可能又死又活,它可能正在死的过程中,但那时也是活的。而这里的黄昏草可以逆转颜色,并且无数次地改变,说明改变是可逆的,至少是可以reset的。这是最大的不同。

一、哥本哈根解释

先说哥本哈根解释,毕竟是养父。

我们把事物的变化用薛定谔的波函数Ψ表示,在哥本哈根解释中,当我们看不到黑箱里的喵星人,它可能是死也可能是活,它的Ψ值还没有确定;当我们打开箱子看到猫的那一瞬间,它的波函数坍缩成一个值,一切就结束了,死活已成定论。而黄昏草的颜色变化,当我们白天去看它时,它的波函数坍缩,变成黑色,当我们晚上看它,它坍缩成白色。我们不看它的时候呢?这是问题所在。

如果哥本哈根的解释成立,在量子世界中,它的本质就是一种模糊的状态!只是在我们观测的一瞬间才会得出不同的结果,其他任何时候都是不确定的。

所以薛定谔的猫最可怜了。模糊的状态是什么的?禁婆?应该连禁婆都算不上………… 

我们可能不会担心黑白两色的重叠有多可怕,但一定会纠结一只猫处在不生不死的混沌状态。

去观测它才能拯救自己的三观....不然它一直都又死又活。

这个解释放在宏观有点不可思议,但在微观的世界中是真实存在的。顺便说下量子物理的著名实验——双缝干涉实验。

在双缝干涉实验中,一个电子就好比一颗黄昏草,当我们站在远处看实验结果,它就是一种波,虚无缥缈,无处不在,从而形成双缝干涉条纹;当我们在其中一条缝监视它,它又失去了波的特性,变成一颗实实在在的粒子!

到底是虚无缥缈还是实实在在的?这是两种本质上完全矛盾的状态。即中学就见过的波粒二象性,其实是量子物理实验中得出的结果。在牛顿经典物理的世界里,电子的本质只可能有一种。但双缝实验形成了干涉条纹,这是电子通过了两条缝的铁证。如果电子是一颗粒子,怎么可能同时通过两条缝?在常理中是不能想象的,物理学家们也从未在左右两条缝同时检测到电子。检测它的轨迹时,它每次只通过一条缝,并且干涉条纹也随之消失。而且当我们一直观察电子,它的状态会一直保持,不会中途切换。当我们停下安装在缝隙旁的检测仪,它又成功地变身另一种形态。

结果就是,这个电子是在跟我们互动?我们跑到缝隙旁监视它,它就化身粒子,矜持地随机选一条缝走。我们一走开,撤掉检测仪,它又变成放荡不羁的波,两条缝大胆地同时过!

这个人每次去观察黄昏草,都是白天或黑夜,永远看不到黄昏,而当他离开,黄昏就会出现。

双缝实验的装置就好比是黄昏草本身,它给我们展示一个物质的改变,仅仅是因为我们的观测?

双缝干涉条纹就是那个消失的黄昏,我们永远无法在干涉条纹出现时检测到电子在哪条缝通行,因为当我们做出检测电子这样的行为时,干涉永远也不会出现(MWI中又叫退相干)。

哥本哈根解释重点在于观测行为本身的影响。电子同时通过两条缝,我们一旦进行具体的检测,电子的波函数会瞬间发生坍缩,随机通过左缝或右缝。我们只要不观测,电子就不会坍缩,继续通过两条缝,形成双缝干涉。没有观测,就没有伤害。哥本哈根派觉得我们看一眼,装X的电子就collapse,奔溃了。

如果这个人找到了某种方法,在黄昏的时候,看到了这颗草的颜色…必定是没有坍缩的时候,也就是这个人的观测对草没有产生影响,或者他使用了某种方法,让自己的观测对草本身隐形了。所以没有导致它变成其中一种颜色,而是还处在黑白的叠加状态中。

黑白叠加状态是什么样子,物理学家大概也想象不出来,就像薛定谔的猫……同时处在死活两种状态的时候(所以对于强迫症量学家,这是史上最遭仇恨喵星人)。就像双缝实验,一个粒子同时通过了两条缝。所以他大概就疯了。

再进一步开启脑洞就是:他自己的意识在某种意义上不存在了,他自己也变成了薛定谔的猫、黄昏草那样的叠加状态,所以可以同时跟黄昏草一起存在于黄昏中,而不会对它产生影响。他看到了这个世界的另一个模样,但是他却无法回到原来的状态,结果就是他肯定还是疯了。从某种意义上说,他已经跟我们不一样了。

这种说法跟第二个小故事蛇王国可能也有联系。

这颗草的不同之处就是,它可以让人类进入到这个叠加态中。至于为什么拔掉草那个地方的黄昏就消失了,也许是一种简单的比喻,就像撤掉了双缝装置,我们无法直观地窥见这样的干涉现象。不是比喻的话,那就是黄昏草的神奇之处,它可能是三叔说的某种世界运转的关键所在,一个更加不可思议的秘密。

二、MWI

关于白昼黑夜的另一种说法,这个解释中白昼与黑夜一直都同时存在;哥本哈根解释中白昼与黑夜在交替变化。(其他都差不多,两个解释的黄昏都不是经典世界里白天到黑夜转变时的状态,而是白天与黑夜的重叠。)

仔细想了一下,一二这两种是最有可能的,但也许三叔会倾向这种,因为——信MWI......得永生........

多世界解释,也就是我们只有一个宇宙,但是我们所看到的世界,只是这个宇宙在希尔伯特空间某几个维度上的投影,每个投影都是一个子世界。我们所处在一个超高维度的空间里(由相空间转化而成的希尔伯特矢量空间,可以看成另一种表达式,并非真实多维空间),从不同维度的子世界看这个宇宙是不一样的!可能只是一个标点符号的差距,可能是有没有人类的差距。但宇宙只有一个,它本身没有因为我们的观测产生实质变化(跟看一眼就崩溃解释不同)只是因为观测方式的不同呈现出不同的形态而已。

以上是MWI(Many-worlds interpretation)简介中的简介。

前提还是相同的,这个遥远地方的这颗草同时存在黑白两种矛盾的状态。

在一个子世界里,它是黑色,另一个子世界,它是白色,根据多世界的说法,黄昏草的颜色不止一种,它是整个宇宙中所有可能与不可能的颜色。暂且根据小故事只讨论两种颜色。

 

黑色是宇宙在子世界A上的投影,白色是宇宙在子世界B上的投影,表现出的就是两种完全矛盾的颜色。就像二维平面xy上,一根与x轴垂直的直线x=n,在x轴的投影为一点,而在y轴上的投影为一条线。假设我们是x轴上的一点,我们能感受到的这条直线永远只能是一点(n,0),不可能看到它一条线的样子;假如我们是y轴上的一点,感受到的就是一条线 x=0。感官仅限于自身所在的x轴或者y轴。如果我们的感官有xy两个维度,就能看到xy上任意直线的全貌。这是xy轴垂直的情况。在这个故事中,这个人既能看到黑色也能看到白色,为什么他可以在两个子世界中存在?之前提到,白昼与黑夜是两个低维度的希尔伯特假想空间,都是我们所处的真实世界的一部分,只是变量不同,也就是黑夜与白昼都属于我们能看到的子世界。当我们分别在黑夜和白昼去看草,必定脱离其他子世界的影响,只看到A,B中其中一种颜色。


那黄昏代表什么?

 一个空间的维度不断升高,这个空间中两个低维子世界正交的可能性会越来越高。但一个平面上随便取xy轴很有可能不会互相垂直,当两个子世界没有正交时,它们的投影会互相干涉 。(比如MWI应用到双缝实验即是电子一直都通过两条缝,电子通过了左缝的子世界条件与通过了右缝的子世界相干后,导致了干涉条纹的形成,能被我们观察到,这种情况MWI也成立。但我们到了左缝旁就离开了右缝世界的影响,于是产生“退相干”的现象,只能观察到通过一条缝的电子。环境变量越少越容易观察到各种干涉)。即黑夜与白昼是两个(相对观察者的)低维变量,且没有互相垂直,它们之间形成了非90°的夹角让黑夜在白昼的维度上出现一段投影,反之亦然。这段投影与白昼互相干涉,形成的就是黄昏。若直接走到黄昏草附近,将作为观察者的我们引入到白昼世界中,包含了我们及整个大环境以后,白昼世界的变量急剧扩张,成为了相对原白昼世界的超高维度世界,黑夜世界同样。于是,我们在白昼的世界与另一个我们在黑夜的世界产生离析,它们的投影互相垂直,离开了另一个的干涉,即黄昏不可能到来,看到的永远都会是这两个世界里黄昏草的颜色。

也许故事中这颗草叫黄昏草的原因正是它的出现让黑夜与白昼互相干涉(或出现了互相干涉的那一段空间),形成了这里的黄昏,被人类看到。

 

看到黑夜与白昼的方式是什么?

多世界解释不被意识所影响,人的观察不会让宏观世界的物质产生改变。要同时看到黑夜与白昼,只要给自己的感官增加一维(或多维),即AB两个世界能同时看到,所见的黄昏就不是投影的状态,而是多了一个维度后更立体的样子(整个叠加态,并非投影)。同时,我们看到的自己也是AB的两个叠加态(甚至更多),也许这就是人会疯掉的原因。

除了哥本哈根解释与MWI的不同之处,其他关于黄昏草的推测都差不多。

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P.S.
 如果一定用昼夜来比喻生死,即每一个日落是一次死亡,白昼是生夜晚是死,第二天又是新一轮开始。和薛定谔的猫说法类似。我们只能看到一个事物生或死其中一种状态,感官受限,生死不会同时存在我们能看到的一个世界中。

另外,多世界中灵魂是不灭的....即量子自杀,永远有另一个世界是自杀未遂,如此分裂,人永远都不会在整个宇宙中真正死亡,总有一个子世界自己还活着。

如果找到一种方法,超越死亡,必须得接受这两种状态同时存在的一切,包括自己。那时候就不是生不生死不死的问题了,没有了死,也无所谓生。

也许这个宇宙的起点,它的规则,就是三叔写的终极。

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P.P.S..

这个故事还有很多逻辑问题,但说不定这是三叔随便写的,所以还是不抠字眼免得绕进去.......
先记录一些,了解得不多,尤其超弦,主要是为了解决引力场...也许以后再补充。

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