量子力学证明了我们的世界是虚拟的吗？

在我们的物理世界中，99%的现象都可以用牛顿力学和爱因斯坦相对论解释。但是当我们遇到剩下那1%的问题，就不好办了。所以，科学家发明了量子力学，来解决微观世界（当然也不完全局限于微观）中无法用普通物理解释的现象。

最简单的量子力学实验

要证明量子力学的用处，有一个最有名而且最简单的实验，那就是“双缝实验”。用一个粒子枪（这把枪可以发射电子，光子，或者任何一种粒子）发射出一束粒子，打到对面的墙上，结果不出意料地得到一个点。但是如果我们在中间加一个有一条缝隙的板子，只让一个粒子通过，那么墙上应该还是出现一个点，对吧？结果得到的是一条线，而且是和缝隙垂直的。如果我们把板子上放两条缝隙，如下图，墙上就出现了一系列间隔的条纹。一个粒子如何能打出条纹？这是普通物理无法解释的。于是量子力学的大拿就说了，这是“波粒二象性”，也就是说光子（或者任何其它粒子）既是粒子，也有波的特性。我们知道，如果有两个波同时发射，那它们的波峰和波谷会互相干扰。如果波峰重叠或波谷重叠的地方，信号会增强，结果就出现了条纹。如果波峰和波谷互相叠加，就会抵消，结果就出现了条纹之间的空隙。这就完美地解释了双缝实验的结果。

那么问题来了，一个粒子如何同时拥有粒子和波的两种特性？量子力学不单要我们无条件接受这个理论，而且还创造了一系列更加离奇的理论来支持它，这就构成了系统的量子力学。现在我们就来看看。

关系性量子力学

在双缝实验中，如果我们用摄像机对着墙壁，那么就会记录到上面描述的波形。但是如果我们把摄像机对着挡板，用高速摄影，观察这颗粒子是如何通过挡板，并产生波形的，那么我们看到的就只是一个粒子，而没有波的特性。量子力学的大拿又说了，这叫“关系性诠释”，也就是说实验的结果和观察者有关系。观察者看着是一个状态，考察者不看又是一个状态，或者说观察者不看状态就不确定。

如果你觉得这太扯了，那么请记住这个比喻：薛定谔的猫。在一个密封的盒子里，有一只猫和一盒毒药。毒药盒子有一个完全随机的释放装置，所以不知道什么时候会释放毒药。在观察者没有打开盒子之前，我们是不知道猫是死的还是活的。观察者一旦打开盒子，猫的状态就确定了。

这时候你会叹口气，说：好吧，我接受这个扯淡的理论。一束粒子穿过了两个缝隙，墙上没有出现两个点，甚至是两个条纹，而是出现一系列条纹，这是因为粒子束互相干扰，产生了波的特性。但是接下来还有一个更让人抓狂的事实。如果粒子枪只发出一颗粒子，它仍然可以穿过两条缝隙，产生波纹！一个粒子是如何同时穿过两条缝隙，自己干扰自己的呢？大拿们对此也有解释，有的说这是因为一颗粒子也有波的特性，所以尽管它穿过了一条缝隙，它的波却穿过了两条缝隙，产生了波纹。有的说这证明了多元宇宙（或平行宇宙）的论点，这个宇宙的粒子和平行宇宙中的粒子发生了干扰。总之你爱信不信。

量子纠缠

量子纠缠是另一个普通物理无法解释的问题。两个量子，尽管相隔遥远，就算几光年开外，如果它们是纠缠的一对，如果其中一个量子的状态变了，另一个就同时变化，没有时差！是不是很神奇？用它来做通信，或者进行物体传输，不要太快有没有？有人认为这是心灵感应的物理证据。

量子力学说明了什么？

好了，脑细胞烧得差不多了。我们现在来想想这些现象说明了什么？

有很多人认为，量子力学证明了我们生活的世界是虚拟的。想想看，如果你用计算机模拟一个世界，让这个世界自己运行，就必须要有它自己运行的规则。如我们在电影《黑客帝国》（The Marix）中看到的，虚拟世界的程序保证了人们必须遵守物理定律。但是计算机的运算能力是有限的，所以这些大面上的规则不会精细到人类看不到的地方，比如微观世界。在电影《第十三层》（The 13th Floor）中，男主怀疑自己的世界是虚拟的，于是他一直开车到了城市的边界，一个从来没有人去的地方，结果他看到的是计算机绘图的构架蓝图，没有实际的物体，因为这里没人来，建造实体是浪费产能。那么如果我们的世界也是虚拟的，它也有运算能力的限制。物理规则计算到原子级别就可以了，原子以下完全是浪费能量。如果人类真的挖掘到了原子以下的粒子，那么只要即时生成人类观察到的那部分现实就行了。没有必要把整个宇宙都生成到原子以下的级别吧，那要浪费多少计算能力啊！所以这就完美的解释了为什么量子的状态只有在人观察时才会确定。

那么我们的世界到底是不是虚拟的呢？小广认为，是不是虚拟完全不重要。重要的是我们的世界是被创造的，而不是自然形成的。不管创世者是一个原子一个原子把我们的宇宙拼出来，还是用计算机模拟了一个宇宙，对人类来说这有区别吗？就好比《超级玛丽》中的马里奥，他看到的是一个方砖构成的世界，他可以走在砖头上。对他来说，这是个真实的世界。脚下的方砖是原子构成的，还是由像素构成的，对他来说是没有区别的。重要的是，量子力学似乎证明，我们的世界是被创造的，而且物理规则也是为我们量身定制的，比如光速是最高限速，时间只能向一个方向流动，等等。为了这个世界能够正常运转，一些“潜规则”是人类无法理解的，比如微观世界，反物质，暗能量，等等。

那么我们的创世者在哪里呢？小广认为是在高维空间。这样才能解释一些现象。比如量子纠缠，两个量子怎么会同时出现同样的状态？因为它们实际是一个量子。在高维空间，低维的时间和空间都是可以被改变的。如果你在纸的两边各画一个点，那么在这个二维空间，两点的距离就是纸的长度。但是三维的你可以把纸折叠，让两个点重合，这样它实际只是一个点，距离为零。所以我们看到的两个量子，实际是高维空间看到的同一个量子。同理，双缝实验中的一个粒子，也可以同时穿过两个缝隙（它们在高维空间看来是同一个缝隙）。