世界线收束理论
来自: 苏子佩
1收束猜想 来自于5pb和N+合作的动漫作品steins；gate中的理论。虽然在此之前这种类似的猜想已经提出，但是SG用其人物视角无疑给我们做了一个中端的普及。其理论基础建立在相对论，量子力学，M理论之混合上。 需要注意的是，因为“观测者”的存在，导致SG中的不同世界线处于构建-坍塌-再构建的状态，即单一宇宙论，而非平行宇宙论。这也是因果律的融解一章中，牧濑红莉牺为了让男主角下决心放弃自己，所回避的问题。她并不会在另一个平行世界活下去。这也显得这种抉择异常悲壮。 这种单一宇宙是类似于粒子的量子叠加态，存在着“无限的可能性”。 所谓收束，即世界线通向共同的结果。一个世界，无数个可能性分支（世界线），把SG世界中的世界系统看做量子系统的量子纠缠态，这里以世界线纠缠态来指代，无数的可能性世界线纠缠在一起构成了世界线收束范围，无数的世界线收束范围构成了更大的世界线收束范围，类似于1-2-4-8-16-32-16-8-4-2-1这样的纺锤形结构。而具体到纠缠态中的世界的表现状态，这是由观测者决定的事情。 以下是对命运石之门中世界线收束理论的概括： 首先，收束是在已经完成某个重要的分歧点之后，为了达到必须的未来，才会发动。 其次，世界会阻碍一切影响结果的行为，这就是世界线的收束。身为“结果”的事件一定会发生。 再次，因果律决定收束的优先级。 最后，收束的表现形式不限，这是自然（神）的法则，一切法则内的触发事件都会干涉收束。【耶？真由喜的怀表又停了哎···】 2世界线 概念 世界线（World line）是美国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦于其1905年论文《论动体的电动力学》中提及的概念。他将时间和空间合称为四维时空，粒子在四维时空中的运动轨迹即为世界线。一切物体都由粒子构成，如果我们能够描述粒子在任何时刻的位置，我们就描述了物体的全部“历史”。想象一个由空间的三维加上时间的一维共同构成的四维空间。由于一个粒子在任何时刻只能处于一个特定的位置，它的全部“历史”在这个四维空间中是一条连续的曲线，这就是“世界线”。一个物体的世界线是构成它的所有粒子的世界线的集合。[1] 构成 不仅粒子的历史可以构成世界线，一些人为定义的“东西”的历史也可以构成世界线，比如说影子和光斑。这些点虽然不是真正的粒子，但它们是由真实的粒子来决定的，因此它们的“历史”也构成世界线。这也是全息宇宙论思维所利用的一个突破口。从传统理论上讲，任何物体都有自己的世界线。而在动漫命运石之门中，特定指整个宇宙的世界线。 变动 当然，“世界线”并不能禁止我们回到过去，如果能够造出时间机器，我们还是能够回到过去的，但即使我们能自由地穿梭时空，也只能沿着既定的轨迹。还有一种说法是，当我们回到过去，为了避免时间悖论的产生，我们有可能成为过去历史的旁观者，对过去发生的一切，我们只能观看，而无法干预。但是这些仅仅是猜测而已。 如果有关“世界线”的命题成立，那么，所有有关时间机器和时间旅行的因果反常的讨论，就只能作为有趣的科幻小说或自相矛盾的废话，必须从严肃的物理学研究中排除掉了。 霍金也提出过类似的时间保护理论。但并非如我们想的外祖父悖论那样浅显。事实上，大多数科普爱好者都知道用M理论|平行时空理论来解释这个悖论。这里不做赘述。 宇宙学家斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen Hawking）曾经试图找到一条禁止时间旅行的新物理定律，以证明改变过去是不可能的，他把这一定律称作“时序保护猜想”（chronology protection conjecture）。不幸的是，在辛勤工作多年后，他未能证明这一原理。事实上，与之相反的是，物理学家们2012年已经证明，禁止时间旅行的定律超出了当今数学的范畴。如今，由于没有物理定律可以否定时间机器的存在，物理学家们不得不慎之又慎地对待时间机器存在的可能性。[2] 由于时间不是自变量，而是因变量，它是随宇宙的变化而变化。所以在科幻作品中，事件的变化一定会引起世界线的变化。我们在这里需要看一下SG中，为什么删除在Echelon数据库里的那封D-mail世界线就变动了。那是“现在的”举动。不是改变“过去的”举动。但仍然改变了世界线变动率。这说明了什么？说明未来是确定的——世界线贯穿过去与未来，导致未来事件的确定性。然后假设拥有时间机器。 综上，亦可以得知，目前为止，世界线收束理论无法证明，亦无法证伪。 3助手 仍然是因为观测者的存在，一个事件只有一个确定性结果，但结果取决于观测结果。同一事件叠加的可能性有无数种，但形成确定结果的只有一种。 在这里提一下喜闻乐见、大快人心的“薛定谔的猫”这个经典哥本哈根诠释。观测决定猫的死与活，在观测前猫将一直处于生与死的叠加态。因为我们不知道未来，所以猫的死活这一结果一定会收束。 那为什么助手可以通过观测为“活下来”这个结果通往“steins；gate”这一世界线？因为活下来这一结果作为改变了世界线的原因。这一事件在因果律上是优先的，事件决定世界线而非世界线决定事件——这仅仅是建立在reading steiner这一能力使伦太郎具备了上帝视角这一前提下才能实现的。误以为红莉牺死去的伦太郎所发送的D-mail这一事实完美的被收束了，助手死去和活着的分歧并不存在。时序保护干涉也就没有触发。这也是之前提到过的，SG中的世界线指的是宇宙整体的世界线。 但是这又和薛定谔的猫不一致。在观测者视角下不存在不确定原理，普朗克常数的影响因素不在在考虑范围中。或者不如说，在观测者角度下，传统的因果律才是运作规则。 主观客观？ 观测者的人择性在于：世界之所以是这个样子，是因为我们观测到它是这个样子。 在观测作用过程中，发生了从“可能”到“现实”的转变。如果想描述一个原子事件中发生了什么，我们必须认识到，“发生”一词只能应用于观测，而不能应用于两次观测之间的事态。它只适用于观测的物理行为，而不适用于观测的心理行为，而我们可以说，只有当对象与测量仪器从而也与世界的其余部分发生了相互作用时，从“可能”到“现实”的转变才会发生；它与观测者用心智来记录结果的行为是没有联系的。然而，几率函数中的不连续变化是与记录的行为一同发生的，因为正是在记录的一瞬间我们知识的不连续变化在几率函数的不连续变化中有了它的映象。 那么，我们对世界，特别是原子世界的客观描述最终能达到什么样的程度呢，在经典物理学中，科学是从信仰开始的——或者人们应该说是从幻想开始的？——这就是相信我们能够描述世界，或者至少能够描述世界的某些部分，而丝毫不用牵涉到我们自己。这在很大程度上是实际可能做到的。我们知道伦敦这个城市存在着，不管看到它与否。可以说，经典物理学正是那种理想化情形，在这种理想化情形中我们能够谈论世界的某些部分，而丝毫不涉及我们自己，它的成功把对世界的客观描述引导到普遍的理想化。客观性变成评定任何科学结果的价值时的首要标准。量子论的哥本哈根解释仍然同意这种理想化吗？人们或许会说，量子论是尽可能地与这种理想化相一致的。的确，量子论并不包含真正的主观特征，它并不引进物理学家的精神作为原子事件的一部分。但是，量子论的出发点是将世界区分为“研究对象”和世界的其余部分，此外，它还从这样一个事实出发，这就是至少对于世界的其余部分，在我们的描述中使用的是经典概念。这种区分是任意的，并且从历史上看来，是我们的科学方法的直接后果；而经典概念的应用终究是一般人类思想方法的后果。但这已涉及我们自己，这样，我们的描述就不是完全客观的了。 量子论的佯谬至今还是科学界的难题。在这样一个任何科学研究都需要以客观性为衡量标尺的年代，讨论这个问题似乎为时尚早。在哲学上，我们相信真理即是和谐；同样数学上也有人相信，任何正确的理论都必定有简洁完美的公式来说明。【你也是厄多斯的信徒吗？】[3] 这样，量子论就使我们想起一个古老的格言：当寻找生活中的和谐时，人们决不应当忘记，在生活的戏剧中，我们自己既是演员，又是观众。 而世界线收束理论无疑使我们在一定程度上认为冥冥中自有天数。不过现代量子物理是与宿命论相驳的。 在量子理论中微观粒子是以概率波的形式存在的，其位置及速度都具有无法预测性和不确定性（这个不确定性是由普朗克常数决定的），因此相同的条件也有可能导致不同的结果。而且越是微观，这种效应就越是显著。举例解释粒子的不确定性：电子就好比是乒乓球，电势垒就好比是墙，宏观世界中球是不可能（准确的说是可能性极小）穿墙而过的，而微观世界中的电子却有一定的概率穿过电势垒，这种现象被称为隧穿效应，是典型的量子迁跃，而这个迁跃是否发生就完全是一个概率的问题。不确定性会从微观影响宏观，因此宿命论并不被量子力学所承认。 可是粒子运动不能被准确测量并不代表粒子没有精确的运动。 所谓的波粒二象，也是一种物质的基本的规律，有严格极微观规律，其中并没有存在随机性。粒子内在规律，也不是单指牛顿经典力学，也包括其他已发现和未发现的规律，但有一个可以肯定的就是，既然是规律，粒子在遵循的过程中必然是极其严格的，只是叠加的规律太多并且还有规则来防止其被观测者观察到，也因为人类技术水平的不足，造成了表面上的随机性。 所以，世界线收束理论这一假说仍然只是帮助我们更好的了解SG的剧情而服务。世界的本质，仍然有待我们去不断探索。 参考资料
