量子力學(xué)詮釋問(wèn)題

量子力學(xué)詮釋問(wèn)題（二）4量子退相干詮釋或理論提出量子退相干觀念的目標(biāo)之一是要解決所謂的 “薛定諤貓佯謬”，即為什么常態(tài)下宏觀物體不會(huì)展現(xiàn)量子相干性。大家知道，接著波粒二象性的觀點(diǎn)，任何實(shí)物粒子可以表現(xiàn)出波動(dòng)行為，可以發(fā)生低能物體穿透勢(shì)壘的量子隧道效應(yīng)。關(guān)于微觀體系，電子、原子、中子、準(zhǔn)粒子（庫(kù)珀對(duì)）乃至c60這樣的大分子，實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)展示了量子隧道效應(yīng)，并在實(shí)際技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用，如STM（掃描隧道顯微鏡）?，F(xiàn)在的問(wèn)題是一個(gè)宏觀物體，像足球、人、嶗山道士，可否發(fā)生量子隧道效應(yīng)？嶗山道士可否破墻而出，破墻而入？初步的看法是，這是不可能的，因?yàn)楹暧^物體的質(zhì)量較大，物質(zhì)波波長(zhǎng)短，必遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體的尺度，不可能展示出量子相干效應(yīng)。迪特爾?澤和他的學(xué)生埃里希?朱斯（ErichJoos）（圖4）從另一個(gè)角度給出了相同的答案：一個(gè)宏觀物體必定和外部環(huán)境相互作用，即使組成環(huán)境的單個(gè)微粒很小，與宏觀物理碰撞時(shí)能量交換可以忽略不計(jì)，環(huán)境也可以記錄宏觀物體運(yùn)動(dòng)信息，從而與宏觀物體形成量子糾纏，發(fā)生量子退相干。此時(shí)，環(huán)境的作用相當(dāng)于在系統(tǒng)不同基矢態(tài)中引入隨機(jī)的相對(duì)相位，平均結(jié)果使得干涉項(xiàng)消失。因此，不同的（動(dòng)量）態(tài)之間的相干疊加不存在了。圖4量子退相干理論創(chuàng)立者迪特爾?澤(左圖，/members-2/dieter/)和他的學(xué)生埃里希?朱斯(右圖)量子退相干理論最近已引起物理學(xué)界極度重視，一個(gè)重要原因是量子通訊和量子計(jì)算研究的興起。量子計(jì)算利用量子相干性——量子并行和量子糾纏以增強(qiáng)計(jì)算能力，而退相干對(duì)其物理實(shí)現(xiàn)造成了巨大障礙。當(dāng)年迪特爾?澤提出量子退相干的概念時(shí)只是一位講師，他的文章不能在知名的學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表，創(chuàng)新的觀點(diǎn)受到著名學(xué)者尖酸的批評(píng)，整個(gè)70年代這個(gè)重要工作被物理學(xué)家系統(tǒng)性忽視，幾乎影響了迪特爾?澤后來(lái)的學(xué)術(shù)職業(yè)生涯。后來(lái)，退相干理論渡過(guò)1980年代這個(gè)黑暗期，祖萊克加入量子退相干研究隊(duì)伍。他的著眼點(diǎn)是解決偏好基矢問(wèn)題，并為量子測(cè)量問(wèn)題的探索提供了新的思路。在量子退相干理論中，處在初態(tài)|%>=ZCn|n>的系統(tǒng)與處在初態(tài)|E>上的環(huán)境發(fā)生非破壞(不交換能量)的相互作用，使得t時(shí)刻總的狀態(tài)變?yōu)檫@里|En(t)>=Un(t)|E>，而Un=exp(-iHnt)是非破壞相互作用V=Z|n><n|Hn中分支哈密頓量Hn決定的時(shí)間演化。這時(shí)，體系的約化密度矩陣—般包含非對(duì)角項(xiàng)，其中Fmn=<Em|En>稱(chēng)為退相干因子。當(dāng)Fmn=0,則非對(duì)角項(xiàng)消逝，即這時(shí)，描述大系統(tǒng)量子態(tài)的量子相干疊加態(tài)|^c>變成了沒(méi)有量子相干的密度矩陣，實(shí)現(xiàn)了從量子疊加態(tài)到經(jīng)典幾率描述的轉(zhuǎn)變。這相當(dāng)于實(shí)空間中干涉條紋消逝(Box2)。Box2：量子干涉與量子退相干為了考察量子相干性與通常量子干涉之間的關(guān)系，我們?cè)谧鴺?biāo)表象{6(x)=<x|6>,6(x)=<x|n>} 中寫(xiě)下密度分布：其中pd(x)=S|Cn|2|6n(x)|2代表強(qiáng)度相加項(xiàng)，而C*CF(t)6*(x)6(x)代表相干條紋，當(dāng)F(t)=0相干條紋消nUmmnmn m n mn逝。我們從雙縫實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步形象地說(shuō)明這一點(diǎn)。由中子源出射的中子束經(jīng)雙縫在屏S上干涉。遮蔽上(下)縫的波函數(shù)|0>(|1>)的坐標(biāo)表示為(x)=<x|0>8eikx(^d(x)=<x|1>8eik(x+△)),其中A=ld-七是“光程差”。于是，|6>8|0>+|1>給出約化密度矩陣:當(dāng)<EolE1>=1，^UP（x）8cos^k,否則P（x）=常數(shù)，無(wú)干涉條紋。綜上所述，環(huán)境的存在就像一個(gè)觀察者在不斷地監(jiān)視著系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，它通過(guò)與系統(tǒng)糾纏引入了等效的隨機(jī)相位A9,狀態(tài)|巾（0）>=|0>+|1>,被測(cè)后變?yōu)閨6'>=|0>+e】A°|1>，平均結(jié)果給出：其中，隨機(jī)相位A。是由等效相位因子e】A°的平均值<e】A?！?<Eo|E1>來(lái)定義。當(dāng)它趨近于零，干涉條紋消逝，即退相干發(fā)生。我們的研究證明，即使宏觀物體與外界完全隔離，內(nèi)部自由度與質(zhì)心運(yùn)動(dòng)自由度的耦合也會(huì)引起退相干，特別是當(dāng)環(huán)境是由很多粒子組成，則可能有因子化的末態(tài)|En>=nj=1N|en（^）>，它給出退相干因子F01=<E0|E1>=nj=1N<e0（j）|e1（j）>。由于|<e0（j）|e1（j）>|<1,當(dāng)N—8,F01—0,這個(gè)發(fā)現(xiàn)原則上解決了薛定諤貓佯謬。只許把“ 死”與〃活”當(dāng)成質(zhì)心自由度的狀態(tài)，完整的貓態(tài)應(yīng)當(dāng)寫(xiě)為則貓的密度矩陣的非對(duì)角項(xiàng)|死＞＜活|將伴隨著退相干因子FDL=nj=1N＜dj|lj＞。顯然，宏觀貓的干涉項(xiàng)正比于Fdl，在宏觀極限下，N一8,Fdl=0，從而干涉效應(yīng)消逝。針對(duì)各種實(shí)際中的宏觀粒子，迪特爾?澤和他的學(xué)生埃里希?朱斯在 1985年仔細(xì)地計(jì)算了它們?cè)诟鞣N環(huán)境中空間運(yùn)動(dòng)的退相干因子。他們得到一般的系統(tǒng)約化的密度矩陣：其中局域化因子決定于環(huán)境粒子在宏觀物體上的有效散射界面。eff。表1給出了各種物體局域化因子的列表。表1各種物體的局域化因子總之，作為客觀物體象征的薛定諤貓或儀器的運(yùn)動(dòng)，可分為集體運(yùn)動(dòng)模式和內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)模式，它們之間存在某種形式的信息交換，但不交換能量，由于這種特殊形式的耦合，形成集體運(yùn)動(dòng)模式和內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)模式的量子糾纏，內(nèi)部運(yùn)動(dòng)模式提供了一種宏觀環(huán)境。如果觀察者只關(guān)心集體運(yùn)動(dòng)而不關(guān)心內(nèi)部細(xì)節(jié)，集體運(yùn)動(dòng)就會(huì)發(fā)生量子退相干，薛定諤貓佯謬也就不存在了。我們最近發(fā)現(xiàn)，薛定諤貓的退相干還有一個(gè)內(nèi)稟的原因，這就是相對(duì)論效應(yīng):一群自由粒子，其能量最低階非相對(duì)論效應(yīng)正比于 P4，它使得質(zhì)心自由度與內(nèi)部自由度內(nèi)稟地耦合起來(lái)，產(chǎn)生薛定諤貓的內(nèi)稟退相干。這個(gè)發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步表明，“月亮”在沒(méi)有人看它的時(shí)候，仍然是客觀存在的。這是因?yàn)椤霸铝痢笔且粋€(gè)宏觀物體，人類(lèi)的“看”必定忽略了“月亮”的內(nèi)部細(xì)節(jié)。由于相對(duì)論效應(yīng)，內(nèi)部環(huán)境與“看到”的宏觀自由度有天然的耦合，使得退相干無(wú)處不在！以上的分析可以正面回答目前熱炒的“量子意識(shí)”問(wèn)題。我們認(rèn)為，把至今備受質(zhì)疑的哥本哈根詮釋的波包塌縮假設(shè)作為論證基礎(chǔ)，大談量子意識(shí)，科學(xué)知識(shí)非常之不準(zhǔn)確！雖然現(xiàn)在的物理理論還不能完全解釋意識(shí)，但也絕不能斷言它與量子有直接關(guān)系。因?yàn)橐庾R(shí)必源自人這樣的常態(tài)宏觀物體，后者注定退相干。把量子力學(xué)和意識(shí)這種高級(jí)生命獨(dú)有的現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)并沒(méi)有為理解意識(shí)的產(chǎn)生與存在提供任何高于猜測(cè)的理解。其實(shí)，物理學(xué)解釋不了的問(wèn)題就不應(yīng)該牽強(qiáng)附會(huì)地解釋。要承認(rèn)科學(xué)的定位和局限性，有些問(wèn)題不在目前科學(xué)研究范疇內(nèi)，非要披上科學(xué)的夕卜衣就是對(duì)科學(xué)的侵犯。1981年，祖萊克（圖5）把迪特爾?澤的量子退相干理論應(yīng)用到馮?諾依曼量子測(cè)量理論，把測(cè)量過(guò)程看成系統(tǒng)S與測(cè)量?jī)x器D相互作用產(chǎn)生經(jīng)典關(guān)聯(lián)的—種動(dòng)力學(xué)過(guò)程。在馮?諾依曼量子測(cè)量中，通過(guò)與環(huán)境作用，系統(tǒng)+儀器形成的復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)一步與環(huán)境量子糾纏:從而有復(fù)合系統(tǒng)的約化密度矩陣變?yōu)楝F(xiàn)在，相互作用只是產(chǎn)生系統(tǒng)態(tài)|n>與儀器態(tài)|Dn>的量子糾纏，并非純概率性的關(guān)聯(lián)。當(dāng)其中退相干因子Fmn=<En|Em>一0時(shí)，pSD一習(xí)Cn|2|n,Dn><n,Dn|，退相干后的約化密度矩陣代表了關(guān)聯(lián)是以經(jīng)典幾率的方式出現(xiàn)。就像天氣預(yù)報(bào)，明天下雨的幾率為30%，不下雨幾率為70%，是一種經(jīng)典隨機(jī)現(xiàn)象，沒(méi)有任何量子相干效應(yīng)。測(cè)量就是這樣一個(gè)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的過(guò)程，而無(wú)須什么波包塌縮！圖5祖萊克(WojciechZurek，全海濤2006年攝影)需要強(qiáng)調(diào)的是，應(yīng)用于量子測(cè)量問(wèn)題，退相干理論必須能夠解釋指針態(tài)(pointerstate)的衍生(emergence)。這個(gè)概念與多世界理論中相對(duì)態(tài)的觀念是一致的。如上所述，環(huán)境作用選擇儀器 +系統(tǒng)的特定基矢進(jìn)行退相干，而密度矩陣的對(duì)角元和非對(duì)角元?jiǎng)t在不同的坐標(biāo)變換下是相對(duì)的。如果采用另一組基矢叩>=ZSnn,+|n>，則有非對(duì)角項(xiàng)叩><mf|的存在。正是由于這種基矢的相對(duì)性，量子糾纏無(wú)法直接描述量子測(cè)量，這就是所謂的偏好基矢問(wèn)題。在整個(gè)宇宙(系統(tǒng)+儀器+外部環(huán)境)的時(shí)間演化過(guò)程中，因子化的宇宙初態(tài)會(huì)變成一個(gè)針對(duì)被測(cè)基矢的相對(duì)態(tài)，相對(duì)態(tài)中每一項(xiàng)的系數(shù)恰好是初態(tài)中系統(tǒng)相干疊加態(tài)中的系數(shù)。這時(shí)，我們說(shuō)相對(duì)系統(tǒng)態(tài)而言，儀器態(tài)是一個(gè)指針態(tài)，而環(huán)境所充當(dāng)?shù)慕巧钦T導(dǎo)了一個(gè)超選擇定則 （稱(chēng)為eniselection），選擇了這樣特定的基矢。退相干理論的第二個(gè)要點(diǎn)是初態(tài)因子化的假設(shè)。 它隱含的意思是，沒(méi)發(fā)生相互作用之前，系統(tǒng)的相干疊加態(tài)是獨(dú)立于測(cè)量?jī)x器和環(huán)境而存在的。以后，相互作用使得世界波函數(shù)保持一種準(zhǔn)因子化的形式，即形成具有和系統(tǒng)初態(tài)系數(shù)一樣的施密特系數(shù)的相對(duì)態(tài)。這個(gè)假設(shè)可以有一個(gè)邏輯上的改進(jìn)。因?yàn)橐蜃踊问揭蕾?lài)于張量積定義，其不唯一性使退相干理論進(jìn)一步也遭遇到質(zhì)疑的邏輯障礙。也許這與偏好基矢問(wèn)題是等價(jià)的。在更完美的理論中，應(yīng)該事先不假定因子化的形式，讓環(huán)境誘導(dǎo)出來(lái)的時(shí)間演化產(chǎn)生相對(duì)態(tài)的系數(shù)，實(shí)現(xiàn)完全客觀的量子測(cè)量過(guò)程。但是，這種處理遇到的關(guān)鍵問(wèn)題是怎樣把這個(gè)理論結(jié)果與依賴(lài)于初態(tài)的實(shí)驗(yàn)相比較。5量子自洽歷史、量子達(dá)爾文和各種詮釋的統(tǒng)一量子退相干理論強(qiáng)調(diào)的是環(huán)境弓I起的量子退相干，但對(duì)于整個(gè)宇宙而言，談其環(huán)境是沒(méi)有意義的，宇宙本質(zhì)是個(gè)孤立體系。如果有朝一日人們完成了引力量子化，沒(méi)有環(huán)境影響，經(jīng)典引力如何出現(xiàn)？沒(méi)有經(jīng)典引力，我們?nèi)绾卫斫馓O(píng)果落地和月球繞日而行、如何描述整個(gè)宇宙在經(jīng)典引力作用下的演化？因此，為了描述量子宇宙的所有物理過(guò)程，我們的確需要一個(gè)更加普遍的量子力學(xué)詮釋?zhuān)哼@里沒(méi)有外部測(cè)量，也沒(méi)有外部環(huán)境，一切都在宇宙內(nèi)部衍生，在宇宙內(nèi)部也可以看到一個(gè)從量子化宇宙約化出來(lái)的經(jīng)典世界，經(jīng)典引力支配著各種各樣的物理現(xiàn)象。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，基于格里菲斯（RobertGriffiths)和歐內(nèi)斯(RolandOmnes)等人提出自洽歷史處理(consistenthistoryapproach)，哈特爾(JamesB.Hartle)和蓋爾曼等人發(fā)展了退相干歷史的量子力學(xué)詮釋。量子力學(xué)自洽歷史詮釋是格里菲斯(圖6)在1983年提出來(lái)的。與多世界詮釋一樣，量子力學(xué)自洽歷史詮釋也是從世界波函數(shù)出發(fā)，它強(qiáng)調(diào)的“歷史”是有測(cè)量介入的離散時(shí)間演化序列。如圖7，我們用一個(gè)描述測(cè)量結(jié)果的投影算符序列來(lái)定義量子世界包含時(shí)間演化和測(cè)量的歷史。七代表在t=j時(shí)到某本征態(tài)上的投影。不同的歷史，相當(dāng)于多世界理論中世界分裂的不同分支。顯然，任意給定一個(gè)歷史的集合，不同的歷史之間有干涉效應(yīng)，每一個(gè)歷史相互不“獨(dú)立”，不能定義經(jīng)典幾率。為了衍生出經(jīng)典概率，格里菲斯對(duì)描述歷史的投影算符乘積給出了自洽條件Tr(HjpHl)=0(j/l)，其中p代表系統(tǒng)的密度矩陣。滿足這個(gè)條件的歷史集合中的歷史被稱(chēng)為自洽的歷史。對(duì)每一組自洽的歷史，可以賦予一個(gè)經(jīng)典概率描述： Pr(j)=Tr(HjpHj)。如果把每一個(gè)歷史當(dāng)成多世界理論中世界波函數(shù)時(shí)間域上的一個(gè)分支，自洽歷史處理可以視為多世界理論的某種推廣發(fā)展。在這個(gè)意義下，多世界可以看成是我們唯一宇宙〃多種選擇的歷史”。按美國(guó)加州理工學(xué)院的哈特爾和蓋爾曼的觀點(diǎn)，雖然世界只有一個(gè)，但卻可以經(jīng)歷很多個(gè)可能歷史組。圖6自洽歷史詮釋的創(chuàng)立者格里菲斯（RobertGriffiths，孫昌璞2005年攝影）圖7自洽歷史詮釋與多世界理論的相似性：“世界只有一個(gè)，歷史是多重的〃下面以薛定諤貓佯謬為例，簡(jiǎn)要地告訴大家什么是自洽歷史描述：如果我們能夠測(cè)量每一個(gè)時(shí)刻組成貓的所有粒子的坐標(biāo)，不同時(shí)刻的位置測(cè)量構(gòu)成了系統(tǒng)的精（細(xì)）?；臍v史。不同時(shí)刻的位置投影算子乘積 Hi=nt=1Tn（t）構(gòu)成歷史的描述，其中指標(biāo)j代表組成貓的不同粒子。Hi=H（t=0,1,,T）描述了粒子的軌跡，不同Hj可能會(huì)不“獨(dú)立”，這樣歷史通常是不自洽的。我們猜想，對(duì)于薛定諤貓而言，描述質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的那些投影 Hi，忽略量子漲落，艾倫菲斯特方程退化成牛頓方程，形成一組自洽的歷史，然后賦予經(jīng)典意義上的幾率。我們猜想，只對(duì)應(yīng)軌跡退相干的投影乘積序列，才可以確定地構(gòu)成自洽的歷史。因此，自洽歷史詮釋的坐標(biāo)表示本質(zhì)上是退相干歷史詮釋。哈特爾和蓋爾曼等人發(fā)現(xiàn)，帶有測(cè)量的歷史序列可以用路徑積分表達(dá)。針對(duì)量子引力和宇宙學(xué)，提出今稱(chēng)為退相干歷史的量子力學(xué)詮釋?zhuān)河钪骟w系演化過(guò)程粗粒化抹除若干可觀察對(duì)象類(lèi)之間的量子相干性，經(jīng)典幾率可以自洽地賦予每一個(gè)可能的路徑。事實(shí)上，對(duì)任何瞬間宇宙中發(fā)生的事件作精確化的描述，構(gòu)成了一個(gè)完全精?；瘹v史(completelyfine-grainedhistory)。不同精粒化的歷史之間是相互干涉的，不能用獨(dú)立的經(jīng)典概率加以描述。但是，由于宇宙內(nèi)部的觀察者能力的局限性或需求的不同， 只能用簡(jiǎn)化的圖像描述宇宙(如只用粒子的質(zhì)心動(dòng)量和坐標(biāo)刻畫(huà)粒子的運(yùn)動(dòng))，本質(zhì)上是對(duì)大量精?；瘹v史進(jìn)行分類(lèi)的粗?；?coarse-grained)描述。粗粒類(lèi)內(nèi)的相位無(wú)規(guī)可以抹除各類(lèi)粗?；瘹v史之間的相干性，從而使得粗粒化的歷史形成所謂退相干的歷史(decoherencehistory)。通過(guò)這種退相干歷史的描述，原則上對(duì)量子弓I力到經(jīng)典弓I力的約化給出了自恰的描述。我們還可以借助“薛定諤貓”來(lái)展示什么是退相干歷史詮釋。假設(shè)〃貓”作為一個(gè)宏觀物體是由大量有空間自由度的粒子組成，每一個(gè)粒子有自己空間運(yùn)動(dòng)的軌跡，滿足各自的薛定諤方程，它們每一個(gè)的演化構(gòu)成了〃貓”的精?；臍v史，代表了〃貓”的動(dòng)力學(xué)所有的微觀態(tài)細(xì)節(jié)。如果用路徑積分描述這些“歷史”，則不同路徑之間是干涉的。由于這些粒子間存在相互作用，則〃精?；瘹v史”對(duì)應(yīng)的〃軌道”與自由粒子的軌道不是一一對(duì)應(yīng)的。現(xiàn)在我們不關(guān)心組成〃貓”的每一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)，只關(guān)心它的質(zhì)心或者其他宏觀自由度。某個(gè)特定宏觀自由度的運(yùn)動(dòng)是微觀自由度某種集體合作的結(jié)果，可以視為〃貓”的所有微觀演化過(guò)程的粗?；Ｓ捎谙鄬?duì)運(yùn)動(dòng)的影響，它的相干疊加態(tài)的時(shí)間演化會(huì)導(dǎo)致相位差的不確定性，從而相干性消逝。如圖8所示，從路徑積分的觀點(diǎn)看，粗?；髢蓷l不同路徑是不相干的，相干函數(shù)變?yōu)榱?，從而?dǎo)致所謂退相干的歷史。圖8粗粒化導(dǎo)致觀察結(jié)果的量子退相干：從軌道到軌道類(lèi)的路徑積分不管退相干歷史也好，自洽歷史也好，仍然存在偏好基矢的取向問(wèn)題。同一個(gè)世界，有不同組合的自洽歷史集，選擇哪一個(gè)，有觀察者或者“你”、“我”的偏好。祖萊克提出了量子達(dá)爾文的觀點(diǎn)去解決這個(gè)問(wèn)題。量子達(dá)爾文主義認(rèn)為，〃微觀量子系統(tǒng)是可測(cè)量的”這一經(jīng)典屬性是由宏觀外部環(huán)境決定的，只有那些在環(huán)境中能夠穩(wěn)定(robust)保持的性質(zhì)才是微觀系統(tǒng)的真正屬性。只有那些在環(huán)境中殘存下來(lái)的屬性才是客觀的，因?yàn)樗蝗Q于個(gè)別人的意識(shí)，而是取決于它以外包括許多觀察者的整個(gè)環(huán)境，這一點(diǎn)很像多世界的相對(duì)態(tài)。在量子達(dá)爾文的詮釋中，環(huán)境的作用不再僅僅只是一個(gè)產(chǎn)生噪音的破壞者，它本質(zhì)上還是一個(gè)有足夠信息冗余度的記錄器和見(jiàn)證者。 如果把環(huán)境分成幾個(gè)子系統(tǒng)，把其中的一個(gè)或幾個(gè)用來(lái)記錄系統(tǒng)信息，其他的則用來(lái)比對(duì)是否記錄到相同的信息。如果不同的部分都記錄了相同的東西，則這是一個(gè)微觀系統(tǒng)固有、可在經(jīng)典世界展現(xiàn)的東西，只有這樣的屬性才是客觀的。從這個(gè)意義上講，這樣的宏觀環(huán)境與系統(tǒng)耦合，雖然可以不轉(zhuǎn)換能量，但可以記錄信息，使得系統(tǒng)“進(jìn)化”(演化)到一個(gè)經(jīng)典的狀態(tài)——用非對(duì)角項(xiàng)消逝的退相干密度矩陣表示，使之對(duì)角化的基矢就是所謂的偏好基矢。如果把環(huán)境分成幾個(gè)子系統(tǒng)，當(dāng)作不同的觀察者，則不同觀察者得到了相同的觀察結(jié)果。我們以?xún)蓚€(gè)觀察者測(cè)量自旋為例，說(shuō)明量子達(dá)爾文的觀念。包含一個(gè)系統(tǒng)和兩個(gè)觀察者（O1和O2）的世界波函數(shù)可以寫(xiě)為如前所述，當(dāng)兩個(gè)觀察者態(tài)是正交的，則O1和02對(duì)于基矢|f＞和|1＞得到相同的結(jié)果，而對(duì)另夕卜基矢|+＞和|-＞則不然。量子達(dá)爾文的要點(diǎn)在于上述世界波函數(shù)是02與系統(tǒng)間特定相互作用導(dǎo)致的穩(wěn)態(tài)結(jié)果——一種“自然選擇”。從數(shù)學(xué)表達(dá)式看，這個(gè)表述與多世界詮釋是等價(jià)的，只是強(qiáng)調(diào)了環(huán)境記錄信息的冗余性。當(dāng)然，多世界理論強(qiáng)調(diào)了要考慮|T＞（|1＞）以外的所有世界的態(tài)。它雖然沒(méi)有明確環(huán)境對(duì)基矢的客觀選擇，但暗含了信息冗余的要求。6結(jié)束語(yǔ)為解決哥本哈根詮釋二元論的邏輯困境和物理悖論，過(guò)去人們提出了各種各樣量子力學(xué)詮釋。從本文討論可以看出，它們的核心思想本質(zhì)上來(lái)自于邏輯簡(jiǎn)練、物理寓意深遠(yuǎn)的、但圖像十分反直覺(jué)的多世界詮釋。多世界理論表達(dá)的是“一個(gè)波函數(shù)，多個(gè)世界”，而由它發(fā)展出來(lái)的自洽歷史詮釋講的是“一個(gè)世界，多個(gè)歷史”。我們注意到，由于媒體和初級(jí)科普的不正確解釋、以訛傳訛，加上一些’知名”學(xué)者的不讀原文、不求甚解（或不讀書(shū)好求甚解），多世界詮釋被污名化了許久。特別是目前不少人覺(jué)得哥本哈根詮釋的正確是天經(jīng)地義的， 而多世界詮釋則被認(rèn)為是形而上學(xué)的甚至是偽科學(xué)。 當(dāng)然，如果不把波函數(shù)看成是本體論的東西，而只是從工具主義的角度把它看成是一個(gè)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)學(xué)工具，波包塌縮的預(yù)言和多世界詮釋或量子退相干描述一般沒(méi)有差別。但是，量子力學(xué)的哥本哈根詮釋強(qiáng)調(diào)必須借助經(jīng)典世界，從邏輯上講是不自洽的。從哲學(xué)角度講，量子力學(xué)的哥本哈根版本是一種二元論，而一個(gè)理想的完美的理論應(yīng)該是一元論：一切源于量子，經(jīng)典只是量子體系宏觀極限下的〃衍生”現(xiàn)象。諾貝爾獎(jiǎng)獲得