观系统会处于折中状态，位置和动量的不确定性都很小。对足够大的系
统来说，不确定性相对较小，我们完全注意不到。
请记住，真的并没有“物体的位置”或“物体的动量”这么回事儿——
只有一个波函数，给可能的观测结果分配概率幅。然而，我们常常抵挡
不住诱惑，陷入量子涨落的说法中——我们会说，我们无法确定物体的
位置，是因为不确定性原理使得该物体有些微涨落。我们无法抗拒这种
表达，也不会那么紧张兮兮地说我们完全能忍住不那么说，但这种说法
并没有准确反映真实情况。并不是说有个位置也有个动量，两者都一直
在起起落落；而是说有个波函数，不能同时在位置和动量这两方面都准
确定位。
后续章节我们会探索量子力学的更多应用，不再是单个粒子乃至单
只猫，而是大得多的系统——量子场论及量子引力。但无论是哪种情
况，量子力学的基本框架都还是一样。量子场论是量子力学和狭义相对
论的结合，将我们周围的粒子解释为形成这个世界的更深层的基本结构
——量子场——的可观测特征。不确定性原理会让我们无法精确测定任
何粒子的位置和动量，乃至粒子数目。这就是“虚粒子”的出处，就算在
真空中也会时隐时现，最终还会让黑洞产生霍金辐射。
我们还没弄懂的是量子引力。我们能看到引力在这个世界上无处不
在，而广义相对论对引力的描述极为成功。但广义相对论完全以经典力
学为基础。引力就是时空的曲率，原则上我们可以测量时空曲率，想有
多精确都行。几乎所有人都相信，广义相对论只是量子引力这个更完整
理论的近似，而在量子引力中，描述时空本身的波函数会为不同曲率分
配不同概率幅。甚至还有可能，整个宇宙都跟虚粒子一样在时隐时现。
但是，构建量子引力的完整理论要面对技术和哲学上的巨大困难。为了
克服这些困难，很多物理学家都投入了自己的全副身心。
宇宙的波函数
要解决跟波函数坍缩有关的概念问题，有一种相当直接的办法：只
要否认有这回事就行了，并坚称波函数常见的平稳演化足以解释这个世
界上我们所知道的一切现象。这种方法——简单粗暴，影响深远——以
量子力学的“多世界诠释”之名行之于世，也是哥本哈根诠释最强劲的对
手。要理解这种诠释，我们先得了解一番可能是量子力学世界中最深奥
的特征——纠缠。
在介绍波函数的概念时，我们考虑的是一个极度简化的系统，只有
一个对象（猫）。显然我们会希望能走得更远，可以考虑有多个部分的
系统——比如说不止有只猫，还有只狗。经典力学中这样没啥问题，如
果一个对象的状态是由其位置和动量来描述的，那么两个对象的状态也
就由两者分别的位置和动量来描述就行了——两个位置，两个动量。因
此，世界上最自然不过的事情大概就是去猜想，量子力学对一只猫加一
只狗的正确描述就是两个波函数，一个描述猫，一个描述狗。
但并不是这么回事。量子力学中，无论我们正在考虑的系统是由多
少个独立部分组成，都只有一个波函数。就算我们考虑的是宇宙万物，
也还是只有一个波函数，有时候人们会画蛇添足，称之为“宇宙的波函
数”。人们通常不喜欢这么说，因为害怕听起来太华而不实，但基本上
量子力学就是这么回事。（有的人就是喜欢华而不实。）
如果我们的系统有猫也有狗，一个猫小姐，一个狗先生，我们一起
来看看这种解释是怎样自圆其说的。跟前面一样，假设我们只会在两个
地方找到猫小姐：沙发上面和桌子下面。我们同样假设只有两个地方能
观测到狗先生：在起居室里或在外面的院子里。根据最初（然而错误）
的猜测，所有对象都会有自己的波函数，那么我们可以将猫小姐的位置
描述为沙发上面和桌子下面的叠加态，再将狗先生的位置描述为起居室
里或院子里的叠加态。
但与此相反，量子力学告诉我们，要考虑整个系统（猫加上狗）所
有的可能选项，并为每一种可能性都分配一个概率幅。对这样一个联合
系统，“我们观察猫和狗时会看到什么？”这个问题的答案有四种可能，
概括如下：
（桌子，起居室）
（桌子，院子）
（沙发，起居室）
（沙发，院子）
此处每种可能中的第一项告诉我们能在哪里看到猫小姐，第二项则
会告诉我们狗先生的行踪。根据量子力学，宇宙的波函数给这四种可能
性各自分配了不同的概率幅，平方之后就能得出观测到这些结果的概
率。
你可能会想，分别给猫和狗的位置分配概率幅，和给他俩的联合位
置分配概率幅，两者之间究竟有何不同。答案就是纠缠——整体的任一
子集的属性会跟其他子集的属性紧密相关。
纠缠
我们假设猫/狗系统的波函数分配给（桌子，院子）的概率幅为
零，给（沙发，起居室）的概率幅也为零。简单来讲就是说，系统状态
必须是
（桌子，起居室）+（沙发，院子）
的形式。这意味着对于猫在桌子下面而狗在起居室的情况概率幅不
等于零，对于猫在沙发上面而狗在院子里的情况也同样如此。这一特殊
状态允许的只有这两种可能，我们假设两者概率幅相等。
现在我们问：如果我们只看猫小姐，应该会看到什么？观测令波函
数坍缩为两种可能性之一，（桌子，起居室）和（沙发，院子）的概率
都一样，都是50%。如果我们对狗先生在干什么一点儿都不关心，那大
概可以说观测到猫小姐在桌子下面和沙发上面的概率都相等。在这个意
义上可以放心大胆地说，在观测之前我们对猫小姐会在哪里一无所知。
现在假设我们反其道而行之，去观测狗先生。同样地，（桌子，起
居室）和（沙发，院子）两种可能性的概率都是50%，因此如果我们将
猫小姐置之度外，也就可以放心大胆地说，在观测之前我们对狗先生会
在哪里一无所知。
破局之处在此：就算在观测之前我们对狗先生会在哪里一无所知，
但如果我们选择先去看看猫小姐，那么一旦观测完成，就算我们一眼也
没看过狗先生，也会对他在哪里一清二楚。这就是纠缠的魔力。就假设
我们看到猫小姐在沙发上面好了，这就意味着按照我们一开始给定的波
函数形式，这个波函数必定已坍缩到（沙发，院子）这个可能性上。因
此我们可以确切知道，如果我们去看狗先生，就会在院子里发现它（假
设我们一开始的波函数是对的）。我们并没有观测狗先生，但也让他的
波函数坍缩了。或者说得更准确一点，我们让宇宙的波函数坍缩了，而
这起坍缩尽管并没有跟狗先生直接交涉，却对狗先生的下落有重要影
响。
你可能会大惊失色，也可能已司空见惯。希望我们已经将波函数解
释得足够清楚、有说服力了：波函数完全只跟看起来还算自然的纠缠现
象有关。纠缠也理应如此：这是量子力学机器的零部件，有大量精巧的
实验已经证明它在现实世界中真实可信。但是从表面上看，纠缠可能会
导致似乎与相对论思想相悖的结果（可不只是跟相对论定律的字句没有
严丝合缝）。我们在此声明：量子力学和狭义相对论之间没有真正的冲
突。（广义相对论中引力粉墨登场，那就是另一个故事了。）但两者之
间还是有点儿剑拔弩张，让人放心不下。特别是，事件似乎发生得比光
速还快。但如果你深入思考这些“事件”是什么，及究竟何谓“发生”，就
会发现没有哪里真的有问题——没有什么东西真的能比光还快，也没有
谁能向自己的光锥之外传递任何真实信息。但这个想法还是很容易让人
杞人忧天。
爱波罗（EPR）佯谬
回到我们的猫猫狗狗，假设他俩正处于上文描述过的量子态，即
（桌子，起居室）和（沙发，院子）的叠加。但现在我们假设狗先生在
外面院子里的时候没有老老实实坐在那儿，而是跑开了。而且这只狗先
生很有冒险精神，生活在我们随随便便就能坐个火箭去火星殖民地的未
来。不在起居室，而是在院子里并由此起步的狗先生，跑到太空港，逃
票上了一艘火箭，飞到火星，整个过程完全神不知鬼不觉。他有个老朋
友比利，高中毕业就参加了太空军，被派往红色星球[212]执行任务。只
有当他蹦跶出火箭，跳进老朋友比利的怀里时，他的状态才真正被观测
到，波函数也随之坍缩。
这里我们讨论的就是，根据薛定谔方程，描述猫/狗系统的波函数
已经从
（桌子，起居室）+（沙发，院子）
平稳演变为
（桌子，起居室）+（沙发，火星）
的状态。这中间没有什么不可能，虽然也许令人难以置信。但只要
在演变过程中没有人进行任何观测，最后我们都会得到处于这个叠加态
的波函数。
但由此生发的推断有些让人惊讶。当比利出乎意料地看到狗先生从
火星上的飞船中一跃而出时，他做了观测，波函数也坍缩了。如果比利
知道一开始的波函数以猫和狗的纠缠态为特征，那么他马上就能知道猫
小姐在沙发上，不在桌子下。波函数已坍缩为（沙发，火星）这个本征
态。不只是说现在未加任何观测就已经知道了猫小姐的状态，而且似乎
她的状态是瞬间就知道了的，尽管在火星和地球之间就算以光速运动至
少也得花上好几分钟。
这种纠缠特征——由量子波函数描述的宇宙状态，似乎在空间
中“瞬间”变化，尽管狭义相对论似乎告诉过我们，我们没法给“瞬间”一
个确切的定义——这个特征惹得人火冒三丈。反正至少是让阿尔伯特·
爱因斯坦很恼火，于是1935年他跟鲍里斯·波多尔斯基（Boris
Podolsky）和内森·罗森（Nathan Rosen）一起写了篇文章，指出了这种
古怪的可能性，现在叫作“爱波罗（EPR）佯谬”[213]。但这种可能性根
本算不上是个“佯谬”，可能从直觉来看完全说不通，但从实验或理论要
求来看又确有其事。
跨越遥远距离的波函数明显在瞬间坍缩的重要特征是，无法将这种
坍缩真正用于以超光速传递任何信息。困扰我们的问题是，在比利看到
狗之前，我们这边地球上的猫小姐并不在任何确定的位置上——我们有
一半一半的概率观测到她在沙发上或者桌子下面。一旦比利看到狗先
生，我们就有100%的机会看到猫小姐在沙发上。但是那又怎样呢？我
们并不知道比利做了这样的观测——我们知道的只是，如果我们去找狗
先生，就会发现他在起居室。要让比利的发现给我们带来任何不同，他
都得前来告诉我们，或是发个无线电消息——不管是什么方法，他都得
以传统的比光速慢的方式跟我们通信。
两个相距遥远的子系统之间的纠缠在我们看来神秘莫测，是因为这
违背了我们关于“定域性”的直觉——要相互影响的事物必须彼此邻近，
而不能相隔十万八千里。波函数就不是这么回事儿，整个宇宙都由一个
波函数一锤定音地描述出来，叙述也到此为止。同时，我们观测到的世
界仍然遵循某种定域性——就算波函数瞬间在整个空间中都坍缩了，我
们也没法真的利用这个特征来以超光速发送信号。也就是说，那些真正
闯进并影响你的生活的事物，仍然必须是在你身旁，而非隔着万水千
山。
但是，我们也不必期待这个这么弱的定域性概念就能算是神圣原
则。下一章我们会稍微讨论一下量子引力，波函数将应用于时空本身的
不同架构。到那个时候，像是“事物只有彼此靠近时才能相互影响”的概
念就不再有任何绝对含义了。时空本身也不是绝对的，只是对不同布局
有不同的概率幅——因此“两个对象之间的距离”这样的概念就变得有点
含混不清了。这些思想还有待完全理解，但万物的终极理论很可能在以
某种非常引人注目的方式展现出非定域性。
很多个世界，很多种思想
量子力学的哥本哈根观点的竞争对手中，头一个就是所谓的多世界
诠释。这个想法其实非常直截了当，但是这个名字有点儿吓人，而且会
误导围观群众。这个想法就是：没有“波函数坍缩”这么回事儿。量子力
学中的状态演化就跟经典力学中的一模一样，遵循决定论的法则——薛
定谔方程使我们可以毫厘不爽地预测任何特定状态的过去和未来。到此
结束。
这种说法的问题是，显然我们随时随地都能看到波函数坍缩，或至
少能观测到坍缩的影响。我们可以假设将猫小姐设置成在沙发上和桌子
下发现她的概率幅相等的量子态，然后去找她，发现她在桌子下面。如
果紧接着我们再看一次，那肯定百分之百会发现她还是在桌子下面；最
初的观测（就按照我们通常说到的意思去理解）让波函数坍缩到了桌子
的本征态。这种思考方式有经验结果，全都在真实的实验中成功检验
过。
多世界诠释倡导者的回应是，你的想法压根儿就错啦。特别是，你
把自己在宇宙的波函数中的角色弄错了。毕竟你也是物理世界的一部
分，因此也是量子力学定律的对象。让你自己像经典力学中客观的观测
仪器一样置身事外，这是不对的，得把你自己的状态也考虑进波函数
中。
所以新的说法就是，我们不应当只是从将猫小姐描述为沙发和桌子
的叠加态的波函数起步，而是应当将我们自身也包含到描述中去。特别
是，你的描述要以你就猫小姐的位置观测到了什么为相关特征。你可能
处于三种状态：可能看到她在沙发上，可能看到她在桌子下，也可能还
没去看。刚开始，宇宙的波函数（或至少是我们在此描述的这一小部
分）给了猫小姐在沙发上和桌子下相同的概率幅，而你只处于还没看的
状态。我们可以简略表示如下：
（沙发，你还没看）+（桌子，你还没看）
现在你看到她在哪儿了。在哥本哈根诠释中我们会说，波函数坍缩
了。但在多世界诠释中我们会说，你自己的状态跟猫小姐的状态纠缠在
一起，而这个联合系统演变成了这样的叠加态：
（沙发，你看到她在沙发上）+（桌子，你看到她在桌子下）
没有坍缩。波函数平稳演化，“观测”过程也没有哪里特殊。更重要
的是，整个过程都是可逆的——给定最终状态，我们可以用薛定谔方程
还原到唯一的起始状态。在这种诠释中，并没有固有的量子力学时间之
箭。从很多方面来看，这种诠释所展现的这个世界的面貌比哥本哈根诠
释所提供的都更简洁、更称心。
同时，问题也可以说是显而易见：你所在的最终状态是两种不同结
果的叠加态。当然，困难之处在于你永远感觉不到自己处在这样的叠加
态。如果你真的对一个处于量子叠加态的系统做出观测，那么在观测之
后你总是会相信自己观测到了某种特定结果。换句话说，多世界诠释的
问题就是，似乎跟我们现实世界的经验并不相符。
不过我们先别那么着急。我们说的这个“你”是谁？多世界诠释说宇
宙的波函数演变为上述叠加态，给看到猫在沙发上的你一个概率幅，也
给了看到猫在桌子下的你另一个概率幅，千真万确。关键在于，这个做
出观测、思考并信以为真的“你”并不是那个叠加态，而是在这些备选项
中必居其一。也就是说，现在有两个不同的“你”，一个看到猫小姐在沙
发上，另一个看到猫小姐在桌子下，而这两个“你”全都如假包换地存在
于波函数中。他俩对过去有同样的记忆和经历——在观测猫的位置之
前，俩人不管怎么看都是同一个人——但现在俩人分道扬镳，各自进入
不同的“波函数分支”，此后再也不相闻问。
这就是饱受质疑的“多世界”诠释，尽管我们应该清楚，这个标签颇
有误导之嫌。有时人们对多世界诠释提出的反对意见是，这个说法太离
谱了，没办法正经讨论——所有那些不同的“平行现实”，有如恒河沙
数，只是为了让我们不必相信波函数坍缩，这也太傻了。在我们做出观
测之前，宇宙由一个波函数描述，而这个波函数给所有可能的观测结果
都分配了特定的概率幅；在观测之后，宇宙还是由一个波函数描述，而
这个波函数也给所有可能的观测结果都分配了特定的概率幅。此前此
后，宇宙的波函数都只是描述宇宙的状态空间中的特定点，这个状态空
间也并未扩大或缩小分毫。没有真的创造出什么新“世界”，波函数仍然
含有同样数量的信息（毕竟这种诠释中的演化是可逆的）。其演化方式
只是让波函数现在有了数量更多的不同子集，描述着像我们这样的有意
识的生物个体。量子力学的多世界诠释可能是对的也可能是错的，但仅
仅出于“哎呀，世界也太多啦”的理由就反对这种诠释，那就太执迷不悟
了。
多世界诠释并非玻尔、海森伯、薛定谔或随便哪个量子力学早期巨
擘的原创，而是1957年由休·埃弗雷特三世（Hugh
EverettⅢ）提出来
的。埃弗雷特那时候是个研究生，在普林斯顿跟约翰·惠勒共事[214]。当
时（以及随后数十年）占统治地位的观点都是哥本哈根诠释，于是惠勒
顺水推舟，将埃弗雷特派往哥本哈根，让他跟尼尔斯·玻尔等人切磋他
的新奇观点。但这趟征程并未成功——玻尔完全没有信服，物理学界其
他人对埃弗雷特的想法也漠不关心。埃弗雷特离开物理学界去了国防部
工作，最后创立了自己的计算机公司。1970年，理论物理学家布赖斯·
德威特（Bryce DeWitt，他跟惠勒一起率先将量子力学应用于引力）扛
起了多世界诠释的大旗，并帮助这个理论在物理学家中普及开来。埃弗
雷特看到了物理学界对他的想法重新燃起兴趣，但他并没有回到研究工
作中去。1982年，他因心脏病猝然离世，享年51岁。
退相干
量子力学的多世界诠释尽管有诸多优点，但还不能算是真正的成
品。还有很多尚待解答的问题，有深奥的概念层面的——为什么要将有
意识的观测者看成是波函数的离散分支，而不是叠加态？也有干巴巴的
技术层面的——在这种形式下我们如何证明“概率等于概率幅的平方”这
一定律？这些问题很严肃，答案也没完全弄清楚，这也是多世界诠释没
有得到普遍欢迎的原因（之一）。但最近一二十年，多世界诠释取得了
很大进展，尤其是涉及叫作退相干的一种量子力学固有现象的部分。退
相干很有希望——尽管认同这一点的人不多——帮助我们理解为何波函
数看起来是坍缩了，尽管多世界诠释坚持说这样的坍缩只是表象。
当宇宙中很小的一块——比如你的大脑——的状态跟大环境中其余
部分纠缠在一起，因此不再能成为干涉的对象时（正是干涉现象让事物
变得“量子”），退相干就发生了。为了好好感受一下这是怎么回事，我
们回到猫小姐和狗先生的纠缠状态这个例子。有两种可能两者概率幅相
等：猫在桌子下，狗在起居室；或猫在沙发上，狗在院子里。
（桌子，起居室）+（沙发，院子）
如果有人去观测狗先生的状态，我们已经看到波函数（在哥本哈根
诠释中）会怎样坍缩，猫小姐因此也处于确定状态。
不过现在我们的玩法有所不同：假设没有人去观测狗先生的状态，
对他不闻不问。实际上我们抛开了猫小姐和狗先生之间纠缠态的所有信
息，并且自问：只看猫小姐的话，她会是什么状态？
我们可能会觉得，答案就是（桌子）+（沙发）的叠加态形式，就
跟我们把犬科复杂度加进这个例子之前一样。但这个答案不尽准确。问
题在于，干涉——正是这种现象让我们从一开始就相信需要认真对待量
子概率幅——不再出现了。
我们在一开始关于干涉的例子中，猫小姐身处桌子下面的概率幅来
自两个贡献：其一是她路过猫食盘的选项；其二是她停在猫抓板的选
项。但这一点至关重要：最终抵消了的这两个贡献面向的是同一个最终
选项（“猫小姐在桌子下面”）。对最终波函数的两个贡献只有真的都涉
及完完全全同一个选项时才会互相干涉；如果贡献对象是不同的选项，
即便区别只涉及宇宙中的其他事物而跟猫小姐自身无关，也不可能发生
干涉。
所以当猫小姐的状态与狗先生的状态纠缠在一起时，选项之间的干
涉（本来可以在不改变狗先生的相应状态的情况下改变猫小姐的状态）
就不再可能。对波函数的某些贡献无法与“猫小姐在桌子下面”的选项发
生干涉，因为这个选项并不是能被观测到的完整的具体说明。这些贡献
只能干涉“猫小姐在桌子下面，狗先生在起居室”的选项，这才是波函数
真正代表的状态[215]。
因此，如果猫小姐是跟外部世界发生纠缠，但我们并不知道纠缠的
细节，那么认为她处于量子叠加态就是不对的。相反，我们应当把猫小
姐的状态看成是不同选项常见的经典分布。只要我们忽略了她是跟谁纠
缠这样的信息，就不能认为她处在真正的叠加态；就任何能想到的实验
而言，她要么处于这个状态要么处于那个状态，就算我们不知道究竟是
哪个状态，也不可能再产生干涉。
这就是退相干。经典力学中的所有对象都有个确定的位置，就算我
们不知道是哪个位置，也只能给不同的选项分配不同的概率。量子力学
神奇的地方在于，不再有“物体在哪里”这么回事；物体会处于真正的叠
加态，是所有可能选项的同时叠加。实验证明干涉确实存在，也就证明
了这种叠加态是千真万确的。但如果描述物体的量子态与外部世界产生
了纠缠，干涉不再可能，我们就回到了考察事物的传统经典方式。在我
们看来，考察对象处于某个或另一个状态，即便是我们最多也只能为不
同选项分配不同的概率——概率代表的是我们的无知，而非根本现实。
如果宇宙的某特定子集的量子态代表了真正的叠加态，没有跟世界其余
部分产生纠缠，我们就说这是“相干”；如果这个叠加态因为跟外部世界
发生纠缠而被破坏了，我们就说这是“退相干”。（为什么在多世界诠释
中，安装摄像头也算做出观测，这就是原因。猫的状态与摄像头的状态
发生了纠缠。）
波函数坍缩与时间之箭
在多世界诠释中，退相干明显在波函数貌似坍缩的过程中扮演了至
关重要的角色。关键并不在于“意识”或“观测者”除了都是复杂的宏观物
体之外还有什么独特之处，而是在于任何复杂的宏观物体都不可避免地
会跟外部世界相互作用（因此也就有了纠缠），要想追踪纠缠的精确形
式也无异于天方夜谭。对极小的微观系统来说，比如单个电子，我们可
以将其孤立，使之真正处于量子叠加态，与其他任何粒子的状态都没有
纠缠；但对大型系统来说，比如一个人（就这个意义而言也可以是偷偷
安装的摄像头），那就不可能做到这一点了。
这样一来，我们感觉到的状态与猫小姐的位置发生纠缠，对这种纠
缠的简单描画就有点儿过于简单了。我们与外部世界的纠缠在这个叙述
中举足轻重。我们假设猫小姐一开始处于真正的量子叠加态，与周围世
界没有任何纠缠；但我们是复杂生物，与外部世界纠缠得难解难分，纠
缠方式连我们自己都没办法说清楚。宇宙的波函数给猫小姐、我们和外
部世界一起组成的联合系统的所有可能布局都分配了不同的概率幅。我
们观测过猫小姐的位置后，波函数演变为类似下面这样的形式：
（沙发，你看到她在沙发上，世界1）+（桌子，你看到她在桌子
下，世界2）
其中最后一部分描述了外部世界的（未知）布局，在这两种情形下
肯定是不一样的。
因为对这个状态我们什么都不知道，所以我们忽略了与外部世界的
纠缠，只保留了猫小姐的位置和我们自己的心理认识的信息。这些信息
显然彼此相关：如果她在沙发上，我们就会相信自己看到她在沙发上，
以此类推。但是在丢开外部世界的布局信息之后，我们就不再处于真正
的量子叠加态了。确切来讲，有两种对所有意图和目标来说似乎都很经
典的选项：猫小姐在沙发上且我们看到她在沙发上，或是猫小姐在桌子
下且我们看到她在桌子下。
我们说到波函数花开两头分岔进入不同“世界”时，就是这个意思。
宏观测量仪器能观测到有些真正处于量子叠加态的小型系统，但仪器与
外部世界紧密纠缠；我们忽略了外部世界的状态，因此只剩下两个经典
的备选世界。从随便哪个经典选项的角度来看，都可以说波函数“坍
缩”了；但假设从更高的视角来看，我们保留了宇宙的波函数中的全部
信息，状态就没有这样的突变，只有根据薛定谔方程进行的平稳演变。
丢掉一些信息可能会让你有点儿寝食难安，但是应该也有点儿似曾
相识的感觉。我们实际上是在粗粒化，就跟我们在（经典的）统计力学
中定义跟不同微观态相对应的宏观态时一样。关于我们与混乱的外部环
境之间如何纠缠的信息，就好比一盒气体中所有分子的位置和动量等信
息——我们不需要这样的信息，实际上也无法追踪这些信息，因此我们
发明了仅以宏观变量为基础的现象描述。
从这个意义上讲，波函数坍缩时不期而至的不可逆性似乎可以直接
类比为普通热力学中的不可逆性。基本定律完全可逆，但在乱糟糟的现
实世界中我们丢开了大量信息，结果在宏观尺度上我们发现了明显不可
逆的表现。我们观测那只猫的位置时，我们自己的状态跟她的状态发生
了纠缠；为了反演这个过程，我们就得知道我们同样与之纠缠不清的外
部世界的精确状态，但这部分信息我们已经丢开了。这就刚好类似于我
们把一勺牛奶混进一杯咖啡时发生的事情：如果我们能追踪混合物中每
个分子的位置和动量信息，原则上我们就能反演这个过程，但实际上我
们只保留了宏观变量，因此可逆性消失了。
在关于退相干的讨论中，我们对系统（猫小姐，或是某基本粒子）
进行观测的能力，及将系统从外部世界中分离出来使之真正处于量子叠
加态的能力将起到至关重要的作用。但是很明显，这是一种非常特殊的
状态，就好像在讨论热力学第二定律的起源时我们假定的初始低熵状态
一样。最普通的状态会从一开始就在我们的小型系统和外部世界之间有
种种纠缠。
这些讨论全都并非意在给人这样的印象：将退相干应用于多世界诠
释就能使量子力学的所有诠释问题迎刃而解。但这似乎是在正确方向上
迈出的一小步，并突出了我们在统计力学中就已经很熟悉的宏观时间之
箭与波函数坍缩时表现出的宏观时间之箭之间的重要关系。也许最精彩
的地方在于，这样的讨论有助于我们从描述自然世界的词汇表中移除定
义欠佳的概念，比如“有意识的观测者”。
考虑到这一点，我们准备回头说说物理学基本定律在微观层面都完
全可逆的情形。这个结论并非无懈可击，但其背后有很好的论据支撑
——我们可以保持开放心态，同时继续探索这一特定视角的结果。当
然，这个视角带着在大爆炸附近的特殊条件下解释宏观层面为何明显不
可逆的任务，正好在我们的起点与我们分道扬镳。为了正视这个问题，
是时候想想引力与宇宙的演化了。
4
从厨房到多重宇宙
