正文 第176章：原理可推未来器

    更普遍而言，跨宇宙通信的益处实质上将是，它允许信息处理的新形式出现。在我描绘过的虚构情形下，直到最近两个宇宙还是相同的，与一个人在另一个宇宙中的副本进行通信，效果相当于对人在某段时期的自身生活的替代版本进行计算机模拟，在模拟时无须明确知道所有相关的物理变量。

    采用任何其他方式，这种计算都是不可行的，它可以帮助检验不同因素怎样影响事件结果的解释性理论，但不能代替事先对于这些理论的思考。

    因此，如果此类通信是一种稀缺资源，更有效地使用该资源的一种方式可能是交换理论本身：如果你的分身解决了一个问题并把解决方案告诉你，就算你完全不知道分身是怎么想到这个方案的，你自己也可以看出这是一个好解释。

    跨宇宙通信的另一种高效利用方式，可能是分享一项漫长的计算工作。比如故事里可能有一些船员中了毒，除非使用解毒剂，否则他们在几小时内就会死去。

    为了找到解毒剂，需要对一种药物的许多变种的效果进行计算机模拟。于是飞船计算机的两个实例可以各自搜索一半的变种列表，从而可以只用一半时间完成对整个列表的搜索。

    当一个宇宙找到疗法时，该药剂在列表中的编号可以传送给另一个宇宙，进行结果确认，于是两个宇宙中的船员都得救了。

    可借助传送器通过这种方式使用的计算机运算能力，其存在的证据表明，确实存在一台计算机，它执行着与人们自己的计算机不同的计算。

    思考细节（分身们怎样呼吸等），可以使一个宇宙的居民们知道，另一个宇宙总体上是一个实在的地方，与他们自己的宇宙有着相同的结构和复杂性。因此，他们的世界是可解释的。

    由于真正的量子物理学里并没有跨宇宙通信，我们也不应该允许自己的故事里出现这种东西，于是通往可解释性的这条特定路径走不通。

    我们的船员结婚了的那个历史，与他们互相还不怎么认识的那个历史，不能互相通信或观察。然而如同我们将要看到的那样，有某些情形下，历史仍然可以通过不进行通信的方式互相影响，解释这种效果需要一个主要论点：我们的多重宇宙是真实的。

    我们故事里的两个宇宙开始在一条星际飞船内部产生差异之后，世界上其他事物仍然作为一对对彼此相同的实例存在着。我们必须继续想象，每一对里的实例是可互换的。

    之所以必定如此，是因为宇宙并非“容器”——它们就是它们所包含的对象。如果宇宙确实是一个独立现实，那么每对实例里的每个对象都有一个属性，就是处于一个宇宙中但不处于另一个宇宙中，这会使对象不可互换。

    通常情况下，宇宙之间有差异的区域会扩大。例如，当这对情侣决定结婚时，他们向故乡行星发出消息，宣告这件事。消息到达目的地时，每颗行星的两个实例也变得不一样。

    此前只有飞船的两个实例不同，但很快，甚至在有人有意把消息散播出去之前，就已经有一部分信息泄露了。例如，受到决定结婚的影响，两个宇宙中飞船里的人进行着不同的运动，他们反射的光会有不同，其中一部分光通过舷窗射出飞船外，随后不管到达哪里，都会使那里的宇宙有所不同。

    热辐射（红外线）也是一样，它会从船体上的所有地方透射出去。于是，从一个宇宙中发生的一个电涌开始，宇宙间的一个分化波在空间中沿所有方向传播开来。由于每个宇宙里信息传播的速度都不能超过光速，分化波也不能超过光速，而且，由于分化波前端的大部分传播速度等于或接近光速。

    开始传播时不同方向上的先后差异占总体传播距离的比例会越来越小，波传播得越远，整体形状就越接近球形，因此我将其称为“分化球”。

    即使在分化球内部，宇宙间的差异相对来说也很小：恒星依然闪耀，行星上仍然有同样的大陆。

    就算是那些因听到婚礼消息而采取不同行为的人们，其脑子和信息存储设备里的大部分数据也仍然相同，他们还呼吸着相同类型的空气，吃着相同类型的食品，等等。

    不过，尽管结婚的新闻对多数事物没有造成改变这一事实在直觉上合理，但还有一种常识直觉似乎能证明这个消息会改变一切，只是改变幅度很小。

    考虑一下，当这则新闻传到一颗行星时会发生什么，假定它是以通信激光光子脉冲的形式到来的。在引发任何人为影响之前，就存在着这些光子的物理冲击，它可能对暴露于激光束的每个原子产生撞击动量，也就是行星朝向激光束的那一半表面上的每一个原子。

    这些原子的振动方式会稍微改变，通过原子间作用力影响下层的原子。很快，整颗行星的原子都受到影响，尽管绝大多数原子所受影响都小得难以想象。但是，不管影响有多么轻微，也足以打破每个原子与它在另一宇宙中的分身的可互换性。所以，分化波所到之处似乎就再没有什么东西可互换了。

    这两种相反的直觉，反映了离散与连续之间古老的二元对立。上面的讨论（分化球内部的一切都必定变得不同）取决于极微小物理变化的现实存在，这种变化比能够测量到的程度小许多数量级。

    从经典物理学解释出发，将不容阻挡地推导出这类变化的存在，因为经典物理学的大多数基本物理量（例如能量）都是连续变量。

    与其相反的那种直觉，源自用信息处理的方式思考世界，也就是用离散变量（例如人的记忆内容）来思考世界。对于这两种直觉的冲突，量子理论做出了有利于离散的裁定。对于一个经典物理量，它在给定条件下能够发生的变化存在着可能的最小值。

    例如，能够通过辐射传递给任何特定原子的能量，有一个最小能量值，原子不能吸收比这更小的能量，这样一份能量称为能量的一个“量子”。由于这是人类发现的第一种独特的量子物理特性，整个学科因此得名。且让我们把它也融入我们的虚构物理学。

    因此，并不是行星表面的所有原子都会因消息的到来而改变。在现实中，一个大型物理对象对微小影响的典型反应是，该对象的大部分原子保持严格不变，与此同时，为服从能量守恒定律，少数原子会表现出离散的、相对较大的变化，即一个量子的变化。

    变量的离散性提出了有关运动和变化的问题。它是否意味着变化是瞬时发生的？答案是不——而这就引发另一个问题：在变化发生的中途，世界是什么样子？

    而且，如果某种因素对几个原子产生强烈影响，对剩下的原子没有影响，那谁来决定哪些原子受影响？正如读者可能猜到的，答案与可互换性有关，我将在下面解释。

    一束分化波的效应通常随距离增大而迅速减小——因为物理效应通常就是这样的。就算只从百分之一光年外的地方看太阳，它看上去也是天空中一个冰冷明亮的光点，几乎不会造成什么影响。

    在一千光年的距离上，连超新星也不会产生什么影响。就算是最剧烈的类星体喷流，如果从邻近星系看，也只是天空中的抽象画而已。已知现象中只有一种能够在出现之后产生不随距离而衰减的效应，那就是特定类型知识的创造，也就是无穷的开始。

    事实上，知识可以自行对准一个目标，在穿越广阔距离的过程中几乎不造成任何影响，然后彻底改造目标。

    在我们的故事里也是这样，如果我们想让传送器故障在天文尺度上产生重大物理效应，必须通过知识进行。

    所有这些来自飞船的光子激流，都有意或无意地携带着与婚礼有关的信息，会对那颗遥远行星造成显著影响，但前提是有人非常关心这些信息的可能性，并设置了可以检测到它的科学仪器。

    现在正如我解释过的，只有宇宙之间可互换，我们想象的物理规律才能是确定性的，该规律导致电涌发生“在一个宇宙中而不在另一个宇宙中”。

    那么，当宇宙变得不可互换之后，传送器再次运转时会发生什么事？想象第二艘飞船，它与第一艘类型相同，但相距很远。如果在第一艘飞船启动传送器之后第二艘马上也启动，会发生什么事？

    逻辑上可能的一个答案是，什么也不会发生——换句话说，物理定律会导致，一旦两个宇宙变得不同，所有的传送器都将正常运作，不再产生电涌。

    但是，这样就提供了一种超光速通信的办法，虽然不太可靠而且只能用一次。你在传送室里装上一个电压表，启动传送器，如果电涌出现，你就知道另一艘飞船还没有启动传送器，不管它有多远，因为如果它已经启动了传送器，就会使此类电涌在任何地方都永远不再发生。

    支配现实中多重宇宙的物理规律不允许信息这样流动。如果我们希望虚构的物理规律在虚构宇宙的居民看来也是通用的，第二台传送器就必须完全像第一台传送器一样产生一个电涌，它发生“在一个宇宙中而不在另一个宇宙中”。

    但这样的话，必须有什么东西来决定第二个电涌发生在哪个宇宙中。

    在一个宇宙中而不在另一个宇宙中”不再是一种确定性的表述。而且，如果传送器只在另一个宇宙中运行，就必定不会产生电涌，否则就会导致跨宇宙通信。

    传送器的两个实例必须同时运行，才会产生电涌。就算是这样，也会容许某种跨宇宙通信，如下所述。在已经发生过一次电涌的宇宙里，在预定时间启动传送器，观察电压表。如果没有电涌发生，那么另一个宇宙里的传送器就是关闭的。

    于是我们陷入了僵局。“相同”与“不同”之间（或“受影响”与“不受影响”之间）表面上十分明确、非此即彼的差异，事实上可以多么微妙，这实在太不同寻常了。在真正的量子理论中也是一样，禁止跨宇宙通信与禁止超光速通信之间紧密相关。

    有一种方法——我认为这是唯一的出路——可以既让我们虚构的物理规律具有通用性和确定性，又禁止超光速和跨宇宙通信：更多的宇宙。

    试想一下，有不可数无穷多个宇宙，它们最初都是可互换的。照例，传送器故障使从前可互换的宇宙变得不同。但现在相关物理规律规定：“在运行传送器的宇宙中，有一半发生电涌。

    ”于是，如果两艘飞船同时启动传送器，待两个分化球重叠之后，就会出现4种不同类型的宇宙：只有第一艘飞船上发生电涌，只有第二艘飞船上发生电涌，两艘都不发生，两艘都发生。换句话说，在重叠区域里有4个不同的历史，每个在1/4的宇宙里发生。

    我们的虚构理论没有给它的多重宇宙提供充足的结构，因而不足以使“一半的宇宙”有意义，但真正的量子理论做到了。

    正如我在第8章所解释的，一个理论所提供的，使无穷集的比例和平均值具有意义的方法，称为量度。一个熟悉的例子是，经典物理学对一条线上的点的无穷集赋予长度。让我们假定，我们的理论也为宇宙提供了一种量度。

    现在我们的故事情节可以像下面这样发展。在那对夫妇结了婚的宇宙中，他们在飞船访问的一颗人类开拓行星上度蜜月。

    他们传送回飞船时，在一半宇宙中发生的电涌使某人的电子记事本播放一条语音信息，显示新婚夫妇中的某一位已经发生了不忠行为。

    这引发了一连串事件，最终导致离婚。所以，现在我们原来的那个可互换宇宙集合包含了三个不同的历史：第一个发生在原始宇宙集合的一半之中，那里面这两个人仍然是单身；第二个发生在原始宇宙集合的1/4之中，里面的这两个人结婚了；第三个发生在另外1/4之中，里面的这两个人离婚了。

    因此，这三个历史在多重宇宙里所占的比例不相等。这两人从未结婚的宇宙数量是他们已离婚的宇宙数量的两倍。

    现在假设飞船上的科学家知道多重宇宙，而且理解传送器的物理学。（不过请注意，我们还没有给他们发现这些东西的方法。）于是他们知道，当他们启动传送器时，他们自身的、全都拥有相同历史的无穷多个可互换副本，都在同一时刻做着同样的事情。

    他们知道，这个历史中的宇宙会有一半产生一个电涌，从而使历史分裂成具有相同量度的两个历史。于是他们知道，如果他们用一个能检测到该电涌的电压表，他们的实例有一半会发现电压表记录到了一个电涌，而另一半没有发现。

    但他们还知道，问他们将会经历哪一个事件是没有意义的（不仅仅是不可能知道）。结果是，他们做出了两个密切相关的预测。其一是，尽管所有正在发生的事情都具有完美的确定性，却没有什么东西能为他们可靠地预测电压表是否会检测到电涌。

    另外一个预测就是，电压表将会记录到电涌的概率是一半。因此，这类实验的结果是主观上随机的（从任何观察者的角度而言），尽管正在发生的一切完全是客观确定的。这也是真实物理学中量子力学随机性和概率的起源：全都来自理论为多重宇宙提供的量度，而量度取决于理论允许和禁止什么样的物理过程。

    请注意，当一个（这种意义上的）随机结果即将产生时，它是一种可互换性内部的多样性的情形，多样性存在于“他们将要看到什么结果”这个变量中。

    这种情形的逻辑与我在前面讨论过的银行账户的情形相同，只不过这一次可互换的实例是人。他们是可互换的，但有一半的人将会看到电涌，另一半将看不到电涌。

    在实践中，他们可以把这个实验做很多次来检验这种预测。每一种声称能预测结果序列的方法都将失败：实验检验了不可预测性。在绝大多数宇宙（和历史）中，电涌发生的时间大概占一半：实验检验了预测的概率值。只有占微小比例的观察员实例会看到不同的东西。

    我们的故事还在继续。在其中一个历史中，宇航员故乡行星的报纸刊登了他们订婚的新闻。这篇报道占据了很大的版面，讲述了让这两位宇航员走到一起的那个偶然事件，以及种种其他内容。

    在另一个历史中，报纸上没有宇航员的婚约消息，版面上同样的地方刊登了一则短篇，讲的正好是一艘星际飞船上的恋爱故事。这篇里的某些句子，与另一个历史里的那篇新闻报道里的句子一模一样。

    印在同一份报纸同一栏目中的相同词句，在两个历史之间是可互换的，但它们在一个历史中是虚构的，而在另一个历史中是事实。因此，这种事实／虚构属性有着可互换性内部的多样性。

    不同历史的数量将迅速增加。每次使用传送器，分化球只需要几微秒就能吞没整艘飞船。因此，如果通常每天运转十次，整艘飞船内部不同历史的数量将每天发生十次翻倍。

    一个月后，不同历史的数量将比我们的可见宇宙里的原子数量还要多。它们绝大多数彼此极为相似，因为只在极少数情况下，电涌发生的精确时间和强度会刚好能够引发《双面情人》式的显著变化。

    然而，历史的数量继续呈指数增长，很快，事件的变种就多到使飞船的多重宇宙多样性的某些地方产生了一些显著变化。因此，有着显著变化的历史数量也呈指数增长，尽管它们在所存在的所有历史中仍只占一小部分。