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翻我这个理论。但是，如前面我们举过的那个例子，假如我声称“我的车库里有一条看不
见的飞龙。”，这就不是一个科学的论断，因为你无论如何也不能证明我是错的。要是我
们把这些不能证明错误的论断都接受为科学，那“科学”里滑稽的事情可就多了：除了飞
龙以外，还会有三个头的狗、八条腿的驴，讲中文的猴子……无奇不有了。无论如何，你
无法证明“不存在”三个头的狗，是吧？
如果赫兹在1887年的实验中没有发现电磁波引发的火花，那么麦克斯韦理论就被证伪
了。如果爱丁顿在1919年日食中没有发现那些恒星的位移，那么爱因斯坦的相对论就被证
伪了（虽然这个实验在今天看来不是全无问题）。如果吴健雄等人在1956…1957年的那次实
验中没有找到他们所预计的效应，那么杨和李的弱作用下宇称不守恒设想就被证伪了。不
管是当时还是以后，你都可以设计一些实验，假如它的结果是某某，就可以证明理论是不
正确的，这就是科学的可证伪性。当然，有一些概念真的被证伪了，比如地平说、燃素、
光以太，但不管如何，我们至少可以说它们所采取的表达方式是符合“科学”方法的。
另外一些，比如“上帝”，那可就难说了，没有什么实验可能证明上帝“不存在”（
不是一定要证明不存在，而是连这种可能都没有）。所以我们最好还是把它踢出科学领域
，留给宗教爱好者们去思考。
回到史话中来，为了使我们的两种解释符合波普尔的原则，我们能不能设计一种实验
，来鉴定究竟哪一种是可信，哪一种是虚假的呢？哥本哈根解释说观测者使得波函数坍缩
，MWI说宇宙分裂，可是，对于现实中的我们来说，这没有可观测的区别啊！不管怎么样
，事实一定是电子“看似”随机地按照波函数概率出现在屏幕的某处，不是吗？就算观测
100万次，我们也没法区分哥本哈根和多世界究竟哪个不对啊！
自70年代以来由泽（Dieter Zeh）、苏雷克（Wojciech H Zurek）、盖尔曼等人提出、发
展、并走红至今的退相干理论（decoherence）对于埃弗莱特的多宇宙解释似乎有巨大的帮
助。我们在前面已经略微讨论过了，这个理论解释了物体如何由微观下的叠加态过渡到宏
观的确定态：它主要牵涉到类如探测器或者猫一类物体的宏观性，也即比起电子来说多得
多的自由度的数量，以及它们和环境的相互作用。这个理论在MWI里可谓如鱼得水，它解
释了为何世界没有在大尺度下显示叠加性，解释了世界如何“分裂”，这些都是MWI以前
所无法解释的。笼统地说，当仪器观测系统时，它同时还与环境发生了纠缠，结果导致仪
器的叠加态迅速退化成经典的关联。我们这样讲是非常粗略的，事实上可以从数学上证明
这一点。假如我们采用系统所谓的“密度矩阵”（Desity Matrix）来表示的话，那么这个
矩阵对角线上的元素代表了经典的概率态，其他地方则代表了这些态之间的相干关联。我
们会看到，当退相干产生时，仪器或者猫的密度矩阵迅速对角化，从而使得量子叠加性质
一去不复返（参见附图）。这个过程极快，我们根本就无法察觉到。
不过，尽管退相干理论是MWI的一个有力补充，它却不能说明MWI就是唯一的解释。退
相干可以解答为什么在一个充满了量子叠加和不确定的宇宙中，我们在日常大尺度下看世
界仍然似乎是经典和“客观”的，但它不能解答波函数到底是一直正常发展下去，还是会
时不时地跃迁。事实上，我们也可以把退相干用在哥本哈根解释里，用来确定“观测者”
和“非观测者”之间的界限——按照它们各自的size，或者自由度的数量！那些容易产生
退相干的或许便更有资格作为观测者出现，所谓的观测或许也不过是种不可逆的放大过程
。可是归根到底，我们还是不能确定到底是哥本哈根，还是多宇宙！
波普尔晚年的时候（他1994年去世），我想他的心情会比较复杂。一方面他当年的一些
论断是对的，比如量子力学本身的确没有排除决定论的因素（也没有排除非决定论）。关于
互补原理，当年他在哥本哈根几乎被玻尔所彻底说服，不过现在他还是可以重新考虑一下
别的alternatives。另一方面，我们也会很有兴趣知道波普尔对于量子论领域各种解释并
立，几乎无法用实践分辨开来的现状发表会什么看法。
但我们还是来描述一些有趣的“强烈支持”MWI的实验，其中包括那个疯狂的“量子
自杀”，还有目前炙手可热，号称“利用多个平行世界一起工作”的量子计算机。
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饭后闲话：证伪和证实
关于“科学”的界定，证实和证伪两派一直吵个不休，这个题目太大，我们没有兴趣
参予，这里只是随便聊两句证实和证伪的问题。
怎样表述一个命题才算是科学的？按照证伪派，它必须有可能被证明是错误的。比如
“所有的乌鸦都是黑的”，那么你只要找到一只不是黑色的乌鸦，就可以证明这个命题的
错误，因此这个命题没有问题。相反，如果非要“证实”才接受这个论断的话，那可就困
难了，而且实际上是不可能的！除非你把所有的乌鸦都抓来看过，但你又怎么能知道你已
经抓尽了天下所有的乌鸦呢？
对于科学理论来说，“证实”几乎也是不可能的。比如我们说“宇宙的规律是F=ma”
，这里说的是一种普遍性，而你如何去证实它呢？除非你观察遍了自古至今，宇宙每一个
角落的现象，发现无一例外，你才可以“证实”这一点。即使这样，你也无法保证在将来
，这条规律仍然起着作用。事实上，几乎没有什么科学理论是可以被“证实”的，只要它
能够被证明为“错”但还未被证明“错”（按照波普尔，以一种积极面对证伪的态度），我
们就暂时接受它为可靠的理论。自休谟以来人们已经承认，单靠有限的个例（哪怕再多）也
不能构成证实的基础。
不过，按照洛克之类经验主义者的说法，我们全部知识的基础都来自于我们的经验，
而科学的建立，也就是在经验上的一种归纳主义。好比说，我们每天都看到太阳从东边升
起，几千年来日日如此，那么我们应该可以“合理地”从中归纳出一条规律：太阳每天都
从东方升起。并用它来预测明天太阳依旧要从东方升起。假如堕入休谟的不可知论，那么
我们就根本谈不上任何“知识”了，因为反正明天的一切都是不确定的。
按照归纳主义，我们从过去的现象中归纳出一种规律，而当这个现象一再重复，则它
每次都又成为对这个规律的再一次“证实”。比如每次太阳又升起来的时候，“太阳每天
从东方升起”这个命题的确定性就被再次稍稍证实。我们每看到一只黑乌鸦，则“乌鸦都
是黑的”这个命题的正确性就再次稍稍上升，直到我们遇到一只不黑的乌鸦为止。
我们大多数人也许都是这样以为的，但这种经验主义又会导出非常有趣的结果。我们
来做这样一个推理，大家都知道，一个命题的逆否命题和它本身是等价的。比如“乌鸦都
是黑的”，可以改为等价的命题“凡不黑的都不是乌鸦”。现在假如我们遇见一只白猫，
这个现象无疑证实了“凡不黑的都不是乌鸦”（白猫不黑，白猫也不是乌鸦）的说法，所以
同样，它也再次稍稍证实了“乌鸦都是黑的”这个原命题。
总而言之，“遇见一只白猫”略微增加了“乌鸦都是黑的”的可能性。有趣吧？
这个悖论由著名的德国逻辑实证论者亨普尔（Carl G Hempel）提出，他年轻时也曾跟
着希尔伯特学过数学。如果你接受这个论断，那么下次导师叫你去野外考察证明例如“昆
虫都是六只脚”之类的命题，你大可不必出外风吹雨淋。只要坐在家里观察大量“没有六
只脚的都不是昆虫”的事例（比如桌子、椅子、台灯、你自己……），你可以和在野外实际
观察昆虫对这个命题做出同样多的贡献！
我们对于认识理论的了解实在还是非常肤浅的。
第十章 不等式二
castor_v_pollux
令人毛骨悚然和啼笑皆非的“量子自杀”实验在80年代末由Hans Moravec，Bruno
Marchal等人提出，而又在1998年为宇宙学家Max Tegmark在那篇广为人知的宣传MWI的论
文中所发展和重提。这实际上也是薛定谔猫的一个真人版。大家知道在猫实验里，如果原
子衰变，猫就被毒死，反之则存活。对此，哥本哈根派的解释是：在我们没有观测它之前
，猫是“又死又活”的，而观测后猫的波函数发生坍缩，猫要么死要么活。MWI则声称：
每次实验必定同时产生一只活猫和一只死猫，只不过它们存在于两个平行的世界中。
两者有何实质不同呢？其关键就在于，哥本哈根派认为猫始终只有一只，它开始处在
叠加态，坍缩后有50％的可能死，50％的可能活。而多宇宙认为猫并未叠加，而是“分裂”
成了两只，一死一活，必定有一只活猫！
现在假如有一位勇于为科学献身的仁人义士，他自告奋勇地去代替那只倒霉的猫。出
于人道主义，为了让他少受痛苦，我们把毒气瓶改为一把枪。如果原子衰变（或者利用别
的量子机制，比如光子通过了半镀银），则枪就“砰”地一响送我们这位朋友上路。反之
，枪就只发出“咔”地一声空响。
现在关键问题来了，当一个光子到达半