第11章 国王还活着！

费解的行为方式。实验装置包括一个光源与一个成像屏幕，两者之间隔着一片不透明平板，上面开有两条相距很近的平行狭缝。光束从光源出发，穿过狭缝，在屏幕上形成干涉图像。该实验最早由英国物理学家托马斯·杨在19世纪初实现，他发现干涉图像呈现出明暗相间的平行条纹。屏幕上任意一点都同时从两条狭缝接收光波，在其中的某些点上，两列光波同相到达（即波峰遇上波峰，波谷遇上波谷），从而互相增强，被称为相长干涉；而在另外的一些点上，两列光波反相到达（即一列波的波峰与另一列波的波谷同时到达），两列波互相抵消，被称为相消干涉。这种干涉条纹可以用光的波动属性来解释。

图11.4 双缝干涉实验

而当我们将光源强度减小，小到光子能够一个一个地从光源发出，这时怪异的情况就出现了。每个光子都会在屏幕上形成一个小点。实验初始阶段，这些点看起来杂乱无章；但是值得注意的是，实验进行一段时间后，屏幕上开始出现清晰的成像图样，而这种图样与上文提到的干涉条纹完全一致！实验中，光子是一个一个地到达屏幕的，因此在穿过狭缝后无法与从另一条狭缝穿过的光子发生相互作用。那么，它们是如何产生这种有规律的相长或者相消的呢？

为了深入追踪这种奇怪的行为模式，我们尝试迫使光子从其中一条狭缝通过，看看会发生什么。还是使用相同的实验装置，假设我们只放开一条狭缝，光照一段时间后遮住此狭缝，放开另一条并进行相同时间长度的照射，同时保持屏幕位置不变。在整个实验过程中，每个光子都独立通过仪器，这与前面双缝实验的情况一样，那么我们想必也会得到和双缝实验一样的图样吧？并不是。在这个实验中，没有产生明暗条纹，屏幕上只显示出两条狭缝的轮廓。

由此可见，我们此前的设想（每个光子只通过其中一条狭缝，其结果与另一条狭缝开关与否毫不相关）似乎出现了一些问题。当两条狭缝同时打开时，光子似乎能通过某种方式感知到这两种可能的历史，它们共同决定了光子到达屏幕上某个具体位置的概率。这种现象被称为历史间的量子干涉。

量子干涉并不像双缝实验这样显而易见，但是它影响了宇宙中每个粒子的行为方式。在移动过程中，粒子在两点之间打探到许多不同的路线，因此每个粒子经历的不是一条明确的故事线，而是一个杂乱无序的相干历史网络。

那么话说回来，我们要怎样确定某些事件确实发生过呢？我们要怎样理解“历史”这个概念呢？答案又一次落在粗粒描述上面。

和前文一样，我们将空间分为许多小单元，并通过为所有粒子指定其单元定位来得出体系（这个例子中即O区域）的粗粒状态。一个粗粒历史则是由一系列间隔规律的时间点（比如说每隔两秒）上的粗粒状态所构成的序列。那么现在问题的关键是，只有历史之间的距离足够近，它们之间的干涉影响才会足够强。如果我们增加空间单元尺寸和时间间隔，那么不同的粗粒历史之间的距离就会更远，远到一定程度，它们之间的干涉就可以忽略不计。在这种情况下，我们才可以就体系的另类历史开展有意义的讨论。

基于另类粗粒历史的量子力学形式的发展相对较晚，于20世纪90年代初由罗伯特·格里菲斯（Robert Griffiths）、罗兰·翁内斯（Roland Omnes）、詹姆斯·哈特尔与默里·盖尔曼共同提出。他们发现，为了符合特定历史进程，空间单元的最小尺度通常是微观尺度，而最小时间间隔则远小于一秒。因此，历史在人类所处的宏观世界中是一个定义明确的概念，也是自然而然的事了。

粗粒历史以有限的时间步长进行着，任何有限时间跨度内的历史都一定包含着有限数量的时刻，而在每一个时刻，系统都只会处于有限数量的状态中。因此，该系统历史的总数也必须是有限的。

豪梅和我粗略估算了一下从宇宙大爆炸到现在，一个O区域中的可能历史的总数。不出所料，我们又得到了一个大得惊人的数字：10的10150次方。一个O区域中的量子态或者历史的具体数量其实并不是特别重要，但这些数字的有限性具有深远影响，这正是我们现在要讨论的。

历史重演

现在让我们盘点一下当前的情况。从宇宙暴胀理论我们知道，宇宙岛内部是无限大的，因此每个宇宙岛内都包含无限多个O区域。而从量子力学出发，我们知道，在任何一个O区域内，只有有限数量的历史可以开展。综合考虑这两点，必然会得出这样一个结论：每一段历史都会重演无数次。根据量子力学，任何没有被守恒定律严格禁止的事情都有可能发生，而任何有可能发生的历史都一定会在O区域内发生，或者更准确地说，已经发生过无数次了！

在这些无限重复的剧本中有一些非常怪诞的历史。比如，一颗类似于地球的行星会突然坍缩形成黑洞，或者发出巨大的辐射脉冲并跳到另一条更接近中心恒星的轨道上。当然这种情况发生的概率极小，但这也仅仅意味着必须搜寻极大量的O区域才能找到一例，而不是绝对找不到。

这样一幅世界新图景的一个明显结论就是，宇宙中会有无穷多个与我们的所有历史进程完全一样的区域。是的，亲爱的读者，宇宙中有几十个你的副本也正同样拿着这