宇宙在电子经过双缝时,宇宙就分裂了,由一个分裂成两个(只是简单叙述多宇宙理论,求别杠),那么能量在这个过程是怎么变换的?能量是否由1变成了2?这是否符合能量守恒?


谢邀。

问题问得有问题,对不起,不得不杠。多世界诠释中,世界的「分裂」只是个比喻,从理论上看没有什么东西在分裂。多世界理论只是假设了薛定谔方程是唯一的演化方式,并没有假设宇宙会「分裂」。大众科普中所滥用的比喻只是个不幸的误会。

Stanford的哲学百科中,对多世界中的一个「世界」的定义是这样的:

「A world is the totality of macroscopic objects: stars, cities, people, grains of sand, etc. in a definite classically described state.」

请注意加粗部分。

简单说,多世界中的一个「世界」是在经典状态中可以分辨的状态总和。但是从量子力学的角度,宇宙波函数总是以任意的方式处于无穷多种可能的叠加之中。就像是一粒骰子,它可以是6个面的叠加,也可以是12条棱的叠加,也可以是8个角的叠加,完全取决于你用什么角度观察。而我们所说的一个「世界」是指在退相干过程中得以完全保留下来而不至于被整个宇宙的纠缠破坏掉的那种叠加方式,但是所有叠加方式总是存在并且以任意的方式存在的,只是你看不到它而已。

打个比方说,某个猫态可以是:

[公式]

但是我们可以定义「半死」和「半活」两个状态:

[公式]

[公式]

请注意,这里「死」、「活」乃至「半死」、「半活」在数学上都是完全等价的,没有谁更特殊一点。如果我们以「半死」「半活」为基底描述同样的猫态,它就可以写作:

[公式]

事实上同样的猫态可以有无穷多种这样的叠加方式。也就是说,猫既是死和活的叠加,也是半死和半活的叠加,同理我们不断旋转我们的视角,就可以把它看成任意方式的叠加(诸如「不死」「不活」等等)。而多世界中唯一的演化过程就只有按照薛定谔方程的幺正演化,幺正性就决定了这些叠加方式永远不会消失,也不会无故产生,也就是说宇宙永远不会分裂。

而退相干的过程使得我们只能看到死和活的叠加方式,而看不到后者。只有这种我们看到的经典叠加方式,才能成为一个「世界」的定义。但是,其它所有的叠加方式都是一直存在的。即使是一个我们决定「确定」的经典世界,仍然是处在叠加态当中的,它没有消失。例如我们觉得「死」是一个确定的、「分裂出来」的世界,其实,很容易看到,死这个状态其实也是叠加态:

[公式]

说到底,我们觉得宇宙「分裂」成死和活两个世界,其实整个宇宙不过是一个旋转的态矢量罢了。「分裂」的「世界」只是我们经验而已。

请参考:

贾明子:多世界和「我们的世界」?

zhuanlan.zhihu.com图标贾明子:量子现象的消亡史?

zhuanlan.zhihu.com图标

MWI正确的理解应该是这样的:宇宙始终只有一个,如果用一个波函数描述宇宙,那这个波函数包含许许多多互不干涉的「子世界」。宇宙整体态矢量实际是许许多多子矢量的叠加和。每一个子矢量都是在某个子世界的投影,分别代表薛定谔波函数方程一个可能的解。这样,宇宙的总物质和总能量仍然守恒,他们本来就表现为所有子世界的合集。举个例子,假设你是一个一维生物,生活在X坐标轴,永远不能离开X坐标轴,你观察到某量子事件坐标为(a、0),而另一个你生活在Y坐标轴,他观察到某量子事件坐标为(0、b),就一个事件你们永远都只可能观察到唯一结果,但实际上你们观察到的是量子事件(a、b)在两个世界的投影。你们两个世界的叠加才是宇宙的全貌。


你应当理解为原本就有两个世界,两个你,此前他们是同态的,不可区分的。分裂的意思是他们之后不再同态了,一个你只能观察到其中一个了

当然,这里的两个的说法也只是比喻,更好的比喻是一开始就有无限多个,这是一个连续量


其它宇宙的存在能不能实测验证?如果能,是不是那个宇宙中的一些东西,例如光,到达了我们所在的宇宙中,并被我们的测量仪器所捕获?都已经能被我们的测量仪器所捕获,已经能与我们所在宇宙中的物质发生相互作用了,请问,它还能是另一个宇宙吗?如果不能实测验证,却在讨论它,是不是没有任何依据的胡说?想要怎么说,就可以怎么说。

多宇宙理论,是为了避开薛定谔猫的难题而提出来的,认为当我们观测那个死活叠加的猫时,宇宙就分裂了,在一个宇宙中,猫活著,在另一个宇宙中,猫死了。还有一种说法是,两个宇宙其实一直都存在著,没有宇宙分裂之说。不论何种说法,另一个宇宙的存在都无法实测验证,如果能够实测验证,那我们就能同时看到活猫和死猫,那这个死活叠加就是可以观测的,但这就与波函数、叠加态不可观测,一旦观测就会坍缩的说法相矛盾。


这个多宇宙的意思指的只是有不同幅度的叠加态指向不同的世界状态,从微观上讲是这样的,但宏观上也由于其他情况的幅度(概率)太小,从而只体现出一个情况。
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