世界是全部的物理現實。在經典(量子物理學之前的)物理學中,人們認為世界只包含一個宇宙。
整個三維空間和所有的時間,以及其中的全部內容。
根據量子力學,正如我將要解釋的那樣,世界是一個比這大得多也複雜得多的物件,它是一個多重宇宙,其中包括許多這樣的宇宙(還有其他東西)。
歷史是發生在物件(可能還包括與它們相同的副本)上的事件序列。
因此,到目前為止,我的故事裡的世界是一個多重宇宙,由兩個宇宙構成,但只有一個歷史。
所以我們的兩個宇宙不能一直相同下去,必須要有傳送器故障之類的因素,使它們變得不一樣,這也就是驚門存在的原因,這個神秘的裝置就起到了這樣的作用。
不過就像我說過的那樣,對資訊流動的限制似乎排除了這種可能性。
在這個虛構的多重宇宙中,物理規律是確定性的、對稱的。
那麼傳送器要做什麼才能使兩個宇宙不一樣呢?看起來似乎是不管傳送器的一個例項對一個宇宙做了什麼,它的分身也必定對另一個宇宙做了同樣的事,因此兩個宇宙只能繼續保持相同。
令人驚訝的是,事實並非如此。
兩個相同的例項在確定性和對稱的規律下變得不一樣,這是一致的。
但為了做到這一點,它們起初必須不僅僅是彼此的精確映像,還必須是可互換的,我用這個詞指字面意義上在其他所有方面都可互換,只除了它們是兩個宇宙之外。
可互換性的概念將在我的故事中反覆出現,這個詞是從法律術語那裡借用來的,它在法律中是指,對於還債之類的目標,將特定例項視作等同。
例如美元鈔票是可互換的,這意味著借用一美元並不需要還回所借的那張特定的鈔票,除非另有約定。
給定級別的桶裝石油也是可互換的。馬是不可互換的,向一個人借一匹馬必須還回那匹特定的馬,就算是還回那匹馬的同卵雙胞胎也不行。
但我在這裡所說的物理可互換性並不是指視作等同,而是指本身相同,這是一個非常不同而且反直覺的屬性。
萊布尼茨在他“不可區分的同一性”學說中走得非常遠,以至於從原則上把物理可互換性排除掉了,但他錯了。
就算不考慮多重宇宙的物理學,我們現在也知道,光子是可互換的,甚至原子在某些條件下也是可互換的,兩者分別透過鐳射和稱為“原子鐳射”的裝置實現了。
後者可以爆射出超低溫、可互換的原子。目前這可以在不引起嬗變和爆炸等的情形下實現。
在許多量子理論教科書和研究論文中,甚至是少數支援多重宇宙詮釋的論文中,你都找不到對可互換性概念的討論,它們甚至根本不會提到這個概念。
然而在概念的表面之下,它無處不在。我相信把這個概念理清楚,有助於解釋量子現象而不含糊其辭。
就像接下來會清楚顯示的那樣,這是比萊布尼茨所猜測的還要離奇的一種屬性——例如比多重宇宙更加離奇,後者終究不過是重複的常識。
可互換性允許全新的運動和資訊流動方式,與量子物理學出現之前人們想象過的任何東西都不同,因此有著與物理世界完全不同的結構。
碰巧在某些情況下,錢不僅在法律上可互換,在物理上也可互換。
由於這種情形非常熟悉,它為可互換性提供了一個很好的模型。
例如如果你的(電子)銀行賬號裡存有一美元,銀行存入第二個一美元作為忠誠紅利,隨後又因收費而取出一美元,這時候追究他們取走的一美元到底是你原來的那個一美元還是他們新增的那個一美元,是毫無意義的。
這不僅僅是因為我們無從知道它是不是同一個一美元,或者決定不關心它是不是同一個一美元,而是因為在這一情形裡的物理學中,並不存在拿走原來的一美元或者拿走後來新增的一美元之類的事。
銀行賬戶裡的美元大概可以稱為“配置”實體,它們是物件的狀態或配置,不是我們通常想的物理物件本身。
你的銀行賬戶餘額存在於一臺特定資訊儲存裝置的狀態中。在某種意義上這個狀態歸你所有,任何人未經你同意修改這一狀態都是非法的,但你並不擁有這臺裝置,也不是裝置的一部分。