V是势能，在原子里也就是-e^2/r。正如sin（x）的函数是连续的但sin（x）＝0的解却是不连续的一样，求解薛定谔方程中的E，也将得到一组分立的答案，包含了量子化的特征：整数n
为了描述原子中电子能量不是连续的现象，玻尔强加了“分立能级”的假设，海森堡则运用矩阵导出了这一结果。薛定谔说不用那么复杂，只要把电子看成德布罗意波，用一个波动方程去表示，就行了。他从经典力学的哈密顿-雅可比方程出发，利用变分法和德布罗意公式，求出了一个非相对论的波动方程，用希腊字母ψ来代表波的函数：
△ψ[8（π^2）m/h^2] （E - V）ψ= 0
这便是名震整部20世纪物理史的薛定谔波函数。三角△叫做“拉普拉斯算符”，代表了某种微分运算。h是普朗克常数。E是体系总能量，V是势能，在原子里也就是-e^2/r。正如sin（x）的函数是连续的但sin（x）＝0的解却是不连续的一样，求解薛定谔方程中的E，也将得到一组分立的答案，包含了量子化的特征：整数n。电子有着一个内在波频，如同吉他的琴弦：弦的两头是固定的，所以只能形成整数波节。如果波长是20厘米，那么弦长只能是20厘米、40厘米、60厘米……。原子光谱不再为矩阵力学所专美，它同样可以从波动方程中推导出来
也将得到一组分立的答案，包含了量子化的特征：整数n。电子有着一个内在波频，如同吉他的琴弦：弦的两头是固定的，所以只能形成整数波节。如果波长是20厘米，那么弦长只能是20厘米、40厘米、60厘米……。原子光谱不再为矩阵力学所专美，它同样可以从波动方程中推导出来。
从数学上看，这个函数叫做“本征函数”（Eigenfunction），分立的解叫做“本征值”（Eigenvalue）。所以薛定谔的论文叫做《量子化是本征值问题》。从1926年上半年，他一连发了四篇专题论文，彻底地建立了另一种全新的力学体系——波动力学。他还写了《从微观力学到宏观力学的连续过渡》的论文，证明经典力学只是波动力学的特殊表现.
薛定谔就是不能相信，一种“无法想象”的理论有什么实际意义。而玻尔则坚持认为，图像化的概念是不可能用在量子过程中的。最后，谁也没有被对方说服。
晚会台上放了个锁着的箱子，上面的标签是“薛定谔方程ψ”。
“女士们先生们，”主持人宣布，“谁先猜出箱子里藏的是什么——就能得到晚会的最高荣誉。”
下面顿时七嘴八舌：“能量？频率？速度？距离？时间？电荷？质量？”
“好。”主持人满意地说，“我提示一下，这个ψ是一个连续不断的东西。”
既然是连续不断，那么那些量子化的条件就都排除了。比如电子的能级不是连续的，肯定不是ψ。
“另外，ψ是个没有量纲的函数，但它如影随形地伴随着每一个电子，在一个虚拟的空间里云彩般地扩展开去。这种扩散及其演化都是经典的，连续的，确定的。”
这时宝箱的发现者薛定谔站了起来：“很明显，ψ是一个空间分布函数。当它和电子电荷相乘，就代表电荷的空间实际分布。电子是一团波，像云彩一般地向每一个方向延伸扩展，变成无数振动的叠加。我们听够了奇谈怪论，诸如电子像跳蚤一般地在原子里跳来跳去，还有那故弄玄虚的矩阵，没人知道它的物理含义。回到坚实的土地上来吧。简洁、优美、直观、连续，这是物理学的胜利之杖。”
“嗯，薛定谔先生”，波恩站起来说，“虽然这是您找到的，但您有没有真正地打开过箱子看看？”
这令薛定谔大大地尴尬：“说实话，没有。那么，你说这箱子里是……？”
波恩神秘地笑了：“我猜，这里面藏的是……骰子。”
可以想象，当波恩于1926年7月将骰子带进物理学后，引起了何等的轩然大波。可怜的波恩直到28年后，才因为这一杰出的发现而获得诺贝尔奖——比他的学生们晚上许多。
波恩认为，ψ，准确的说是ψ的平方，代表了电子在某个地点出现的“概率”。电子不会像波那样扩散，但它的出现概率则像一个波，严格地按照ψ的分布所展开
武侠味的科学史，物理和物理学家那点事。读《上帝掷骰子吗？量子物理史话》
读点：全书概要整理
笔记整理/佚名
玻尔模型有着鲜明的量子化特点。电子只能处于一些“特定的”能量状态中，称为定态。电子可在不同态之间转换，即跃迁。从E2跃迁到E1，这并不表示电子经历了E2和E1两个能量之间的任何状态，而是从原先轨道上消失，神秘地出现另一条轨道上。
对于拥有众多电子的重元素来说，为什么它的一些电子能够长期地占据外层电子轨道，而不会落到近核的低轨道上？泡利在1925年做出了解答：没有两个电子能够享有同样的状态，而一个轨道有着一定的容量。当电子填满了一个轨道后，其他电子便无法再加入到这个轨道中来。
德布罗意一直在思考一个问题，就是如何赋予电子一个基本性质，让它们自觉地表现出种种周期和量子化现象。根据爱因斯坦方程，如果电子质量m，那么它有个内禀的能量E = mc^2。同时E = hν，电子一定会有内禀的振动频率ν= mc^2/h。当电子以速度v0前进时，必定伴随着一个速度为c^2/v0的波……波速远超光速，但德布罗意证明这种波不携带实际的能量和信息，因此并不违反相对论。爱因斯坦只是说，没有一种能量信号的传递能超过光速。德布罗意把这种波称为“相波”（phase wave），后人又称“德布罗意波”。波长等于速度除以它的频率，λ= （c^2/v0 ） / （ mc^2/h） = h/mv0。
1923年，德布罗意求出相波之前，正是康普顿携光子说解释康普顿效应、带领微粒大举反攻之时。朗之万出于挽救失足青年的良好愿望，将德布罗意的论文交给爱因斯坦点评。谁料爱因斯坦马上予以了高度评价。整个物理学界这才开始全面关注德布罗意的工作。证据，证据！如果电子是一个波，那就把它的衍射实验做出来。
捕捉电子位置的仪器也早就有了，电子在感应屏上总是激发出一个小亮点。哪怕是电子组成衍射图案，它还是一个一个亮点的堆积。如果电子是波，理论上单个电子就能构成整个图案，只不过非常黯淡而已。可事实是，只有大量电子的出现，才逐渐显示出衍射图案来。
无论微粒还是波动，都没能在“德布罗意事变”中捞到实质性好处。波动对光电效应、康普顿效应束手无策，而微粒也还是无法解释双缝干涉。光子、电子、α粒子、还有更多的基本粒子也纷纷出战。战争全面升级。现在的问题是，这整个物质世界到底是粒子还是波。
玻尔在1924年联合克莱默（Kramers）、斯雷特（Slater）发表了BKS理论，尝试同时从波和粒子的角度去解释能量转换，但这次调停成了外交上的彻底失败，不久就被实验所否决。
维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg）1901年出生于维尔兹堡（Würzburg），他很小就在数学和物理方面展示出天才，但同时也对宗教、文学和哲学表现出强烈兴趣。这预示着他以后不仅仅将成为一个划时代的物理学家，同时也将成为一名为重要的哲学家。
回到泡利1925年提出的“不相容原理”吧。原子大厦里每间房都有4位数的门牌，其每一位都代表了电子的一个量子数。当时3个量子数已知，第四个则众说纷纭。克罗尼格（Ralph Kronig）把它看成电子自旋，但遭到海森堡和泡利一致反对。因为这样就又回到了一种图像化的电子小球概念，违背了从观察和数学出发的本意了，再说也违反相对论——它的表面转速高于光速。
1925年秋，自旋假设又在荷兰莱顿大学的两个学生乌仑贝克（George Eugene Uhlenbeck）和古德施密特（Somul Abraham Goudsmit）那里死灰复燃。导师埃仑费斯特（Paul Ehrenfest）虽无把握，但建议两人先发表。老资格的洛仑兹应邀帮他们算了算，结果电子表面的速度达到了10倍光速。两人风急火燎地要求撤销短文，但埃仑费斯特早就给Nature杂志寄了出去。
事情并没有想象的那么糟。玻尔首先表示赞同，海森堡通过计算也转变了态度。美国物理学家托马斯发现光速问题上人们都犯了一个计算错误。很快海森堡和约尔当用矩阵力学处理了自旋，大获全胜。
然而，泡利一直对自旋深恶痛绝。电子已经在数学当中被充分表达了——现在什么形状、轨道、大小、旋转等种种经验性的概念又幽灵般地回来了。原子系统比任何时候都像个太阳系，本来只有公转，现在连自转都有了。某种意义上泡利是对的，电子自旋不能想象成行星自转，它具有1/2的量子数，转两圈才露出同一个面孔，这里面的意义只能由数学来把握。后来泡利真的从特定的矩阵出发推出了这一性质，而一切又被狄拉克于1928年统统包含于他那相对论化了的量子体系中。
不久海森堡又指出了解决有着两个电子的原子——氦原子的道路，使得新体系再次超越了玻尔的老系统。量子的力量现在已经完全苏醒了，接下来的3年间，它将改变物理学的一切。
为了描述原子中电子能量不是连续的现象，玻尔强加了“分立能级”的假设，海森堡则运用矩阵导出了这一结果。薛定谔说不用那么复杂，只要把电子看成德布罗意波，用一个波动方程去表示，就行了。他从经典力学的哈密顿-雅可比方程出发，利用变分法和德布罗意公式，求出了一个非相对论的波动方程，用希腊字母ψ来代表波的函数：
△ψ[8（π^2）m/h^2] （E - V）ψ= 0
这便是名震整部20世纪物理史的薛定谔波函数。三角△叫做“拉普拉斯算符”，代表了某种微分运算。h是普朗克常数。E是体系总能量，V是势能，在原子里也就是-e^2/r。正如sin（x）的函数是连续的但sin（x）＝0的解却是不连续的一样，求解薛定谔方程中的E，也将得到一组分立的答案，包含了量子化的特征：整数n。电子有着一个内在波频，如同吉他的琴弦：弦的两头是固定的，所以只能形成整数波节。如果波长是20厘米，那么弦长只能是20厘米、40厘米、60厘米……。原子光谱不再为矩阵力学所专美，它同样可以从波动方程中推导出来。
从数学上看，这个函数叫做“本征函数”（Eigenfunction），分立的解叫做“本征值”（Eigenvalue）。所以薛定谔的论文叫做《量子化是本征值问题》。从1926年上半年，他一连发了四篇专题论文，彻底地建立了另一种全新的力学体系——波动力学。他还写了《从微观力学到宏观力学的连续过渡》的论文，证明经典力学只是波动力学的特殊表现.
薛定谔就是不能相信，一种“无法想象”的理论有什么实际意义。而玻尔则坚持认为，图像化的概念是不可能用在量子过程中的。最后，谁也没有被对方说服。
晚会台上放了个锁着的箱子，上面的标签是“薛定谔方程ψ”。
“女士们先生们，”主持人宣布，“谁先猜出箱子里藏的是什么——就能得到晚会的最高荣誉。”
下面顿时七嘴八舌：“能量？频率？速度？距离？时间？电荷？质量？”
“好。”主持人满意地说，“我提示一下，这个ψ是一个连续不断的东西。”
既然是连续不断，那么那些量子化的条件就都排除了。比如电子的能级不是连续的，肯定不是ψ。
“另外，ψ是个没有量纲的函数，但它如影随形地伴随着每一个电子，在一个虚拟的空间里云彩般地扩展开去。这种扩散及其演化都是经典的，连续的，确定的。”
这时宝箱的发现者薛定谔站了起来：“很明显，ψ是一个空间分布函数。当它和电子电荷相乘，就代表电荷的空间实际分布。电子是一团波，像云彩一般地向每一个方向延伸扩展，变成无数振动的叠加。我们听够了奇谈怪论，诸如电子像跳蚤一般地在原子里跳来跳去，还有那故弄玄虚的矩阵，没人知道它的物理含义。回到坚实的土地上来吧。简洁、优美、直观、连续，这是物理学的胜利之杖。”
“嗯，薛定谔先生”，波恩站起来说，“虽然这是您找到的，但您有没有真正地打开过箱子看看？”
这令薛定谔大大地尴尬：“说实话，没有。那么，你说这箱子里是……？”
波恩神秘地笑了：“我猜，这里面藏的是……骰子。”
可以想象，当波恩于1926年7月将骰子带进物理学后，引起了何等的轩然大波。可怜的波恩直到28年后，才因为这一杰出的发现而获得诺贝尔奖——比他的学生们晚上许多。
波恩认为，ψ，准确的说是ψ的平方，代表了电子在某个地点出现的“概率”。电子不会像波那样扩散，但它的出现概率则像一个波，严格地按照ψ的分布所展开。
让我们来做一个思维实验。想象一台仪器每次只发射出一个电子，穿过双缝打到感光屏上激发出亮点。一个电子只会留下一个点。电子出现在屏幕上的什么地方完全不是一个确定的过程。但它出现频率高的地方，恰恰是波动干涉条纹的亮处，出现频率低的地方则对应于暗处。每一个电子的行为都是随机的，但随机分布的总模式却是确定的，表现为干涉条纹图案。单个电子不会如薛定谔所言在屏幕上打出一滩图案。
但是，这不是对于经典决定论物理学的大不敬吗？对于任何系统，只要给出足够初始信息，赋予足够的运算能力，就能够推算出这个体系的一切历史和未来。哪怕骰子，告知骰子的大小、质量、质地、初速度、高度、角度、空气阻力、桌子摩擦系数等一切情报，就可以理论上计算出骰子将会掷出几点来。决定论（determinism）是物理学家心中深深的信仰。19世纪初，法国的大科学家拉普拉斯（Pierre Simon de Laplace）用牛顿方程计算出行星轨道后展示给拿破仑看。拿破仑问：“在你的理论中，上帝在哪儿呢？”拉普拉斯平静地回答：“陛下，我的理论不需要这个假设。”
可是现在有人说，物理从理论上也无法预测电子行为，只能找到电子出现的概率而已。这种不确定不是因为信息不足或者计算能力不足而引起的，它是物理定律本身的属性。这是对整个决定论系统乃至整个自然科学基础的挑战。
然而，第二天早上，玻尔的胜利便到来了。玻尔指出：怎么测量△m呢？用一个弹簧称，假设指针位移△q，箱子也就在引力场中移动了△q，根据广义相对论红移效应，原子频率变低等效于时间变慢△T。可算出△T>h/△mc^2，代以质能公式△E=△mc^2，则得到△T△E > h，正是海森堡测不准关系！假如准确测量△m或△E，就根本没法控制光子逃出的时间T！
现在轮到爱因斯坦说不出话来了。光箱实验非但没能击倒量子论，反而成了它最好的证明。无论如何，因果关系不能抛弃！爱因斯坦的信念此时几乎变成一种信仰了。不久他又提出一个新的实验，玻尔得第三次接招了。
想象一个大粒子衰变成两个小粒子反向飞开。如果粒子A自旋为“左”，粒子B便一定是“右”，以保持总体守恒。在观察之前，它们的状态是不确定的，只有一个波函数可以描绘它们。彼此飞离数光年后，我们开始观察粒子A，它的波函数坍缩了，瞬间随机选择了比如说“左”旋。此时粒子B也必须瞬间成为 “右”旋了。B是如何得知A的状态呢？难道有超光速信号来回于它们之间？这显然违背了相对论。
玻尔再次化解了这次攻击。爱因斯坦不言而喻地假定两个粒子在观察前分别具有两个“客观”自旋状态。但在玻尔看来，观测之前“两个”粒子无论相隔多远，仍然是一个整体！或说，“两个独立”的粒子是不存在的，只有“一个粒子”，无需传递什么信号。观测的瞬间，“两个”粒子才变成实在。EPR佯谬最多表明了，在“经典实在观”看来量子论是不完备的，这简直是废话。
自我意识！
把一个原子和一只猫放在一个暗箱中。每当原子衰变而放出一个中子，就通过相关装置激发一连串反应，最终打破箱子里的一个毒气瓶。如果原子衰变了，那么猫就被毒死。反之，猫就好好活着。在观察之前，原子处在衰变/不衰变的叠加状态，那么猫呢，难道处于又死/又活的混合状态？
薛定谔把量子效应放大到了日常世界。推广开来，当我们不去观察的时候，世间万物都是处于“存在/不存在”的不确定性状态。当我们闭眼时，月亮是不存在的？贝克莱（George Berkeley）主教的名言：“存在就是被感知”（拉丁文：Esse Est Percipi）轰然响起。好歹贝克莱还认为事物客观地存在的，因为“上帝”在看着一切。而量子论？“陛下，我不需要上帝这个假设”。
如果猫能说话，它会描述这种既死既活的感觉吗？猫当然不会说话，可如果箱子里的是人呢？他肯定坚定地宣称，自己从头到尾活得好好的，因为他自己已经是一个观察者了！问题是猫也在不停观察自己啊。难道区别就在于一个可以反驳另一个只能“喵喵”叫吗？令人吃惊的是，这的确可能是至关重要的分别！人有猫所没有的东西，那就是“自我意识”！
关于“意识”我们下文再论。但无论如何，“薛定谔的猫”，追随着芝诺的乌龟、拉普拉斯的预言家、麦克斯韦的妖精、爱因斯坦的双生子，走进了科学史上怪异形象的名人堂。
现在我们来认识一下现代计算机的奠基人之一、20世纪最杰出的数学天才——冯?诺伊曼（John Von Neumann）。传说他6岁就能心算8位数乘法，8岁懂得微积分，10岁通晓5种语言，12岁精通泛函分析。无论这些传说是否真实，但他的成就是板上钉钉的：从集合论到数学基础，从算子环到遍历理论，从博弈论到数值分析，从计算机结构到自动机理论，每一项都足以彪炳史册。下面谈的是他在量子学中的贡献。
1926年，冯诺伊曼在哥廷根担任大数学家希尔伯特的助手，再加上诺戴姆，三人共同发表了论文《量子力学基础》，将希尔伯特算子理论引入量子论中，将这一物理体系从数学上严格化。1932年，他又出版了名著《量子力学的数学基础》。书中冯诺伊曼证明了几个关于测量行为的结论，深深影响了一代物理学家对波函数坍缩的看法。
“坍缩”的内在的机制一直不太清楚。是“观测”吗？但“观测”一词的精确定义是什么？冯诺伊曼指出，测量仪器本身也由粒子组成，拥有自己的波函数。观测对象因仪器的观测而坍缩并变得确定，但不确定性的叠加状态实际上已经传到了仪器上。无论加入多少仪器，链条的最后一台仪器总处在不确定状态。假如把测量仪器算进整个系统，那么大系统的波函数从未彻底坍缩过！
然而当我们看到仪器报告的确定结果后，坍缩过程显然结束。大脑接受到测量的信息后，波函数不再捣乱了。难道说，人类意识（Consciousness）的参予才是波函数坍缩的原因？在诺伊曼看来，波函数可以看作希尔伯特空间中的一个矢量，而“坍缩”则是它在某个方向上的投影。然而，难道是人类意识造成了这种投影？换句话说，一只没有自我意识的猫可以陷于死/活的混合态中，人类则不然！长久以来，自然科学将“主观”逐出地盘，现在量子理论又把它大摇大摆地请了回来！
物理学需要“意识”？这是本世纪最大的笑话！但说这话的人竟是一位诺贝尔物理学奖得主。
尤金?维格纳（Eugene Wigner）于1902年出生于匈牙利布达佩斯。他是冯诺伊曼中学时的学长、狄拉克的大舅子。他把群论应用到量子力学中，和狄拉克、约尔当等人一起成为量子场论的奠基人。他参予了曼哈顿计划，在核反应理论方面有突出贡献。1963年，他被授予诺贝尔物理奖金。
维格纳捅了一个比薛定谔的猫更大的马蜂窝——“维格纳的朋友”。
这位爱猫的“维格纳的朋友”，戴着防毒面具和猫一起进了箱子。箱外的维格纳猜测他的朋友正处于（活猫高兴）AND（死猫悲伤）的混合态。可事后那位朋友肯定会否认这一叠加状态。维格纳总结道，当朋友的意识包含在整个系统中的时候，叠加态就不适用了。箱子里的波函数因为朋友的观测而不断地被触动，因此只有活猫或者死猫两个纯态的可能。维格纳论证说，既然外界变化可以引起意识改变，意识反作用于外界使波函数坍缩是不足为奇的。他把论文命名为《对于灵肉问题的评论》（Remarks on the mind-body question），收集在他1967年的论文集里。
总之，如果不在终点处插入半反射镜，光子就沿着某一条道路而来，反之它就同时经过两条道路。但是否在终点插入反射镜，可以在光子通过了第一块半反射镜之后、到达终点之前才决定——在事情发生后再来决定它应该怎样发生！这是哥本哈根派的一个正统推论！在光子上路之前还是途中来做出决定，这在量子实验中没有区别。历史不是确定和实在的——除非它已经被记录下来。更精确地说，光子在通过第一块透镜到我们插入第二块透镜这之间“到底”在哪里，是一个无意义问题。5年后，马里兰大学的卡洛尔?阿雷（Carroll O Alley）和其同事做了延迟实验，验证了这一看法。与此同时慕尼黑大学也作出了类似结果。
宇宙由一个有意识的观测者创造出来也不再荒谬。宇宙的漫长演化直到被一个智能生物所观察才成为确定。观测参予了创生！这就是所谓的“参予性宇宙”模型（The Prticipatory Universe）。这实际上是增强版的“人择原理”（anthropic principle）：我们存在这个事实本身，决定了宇宙为什么是这样而不是那样，它必须使得智能生物存在并发问“宇宙为什么是这样的？”。可以想象：各种宇宙常数先是不确定的叠加，只有被观测后才变成确定。但必须保持在某些精确范围内，以便令观测者有可能存在并观察它们！这似乎是一个逻辑循环：我们选择宇宙，宇宙创造我们。这又叫“自指”或者“自激活”（self-exciting）。
在经典双缝困境中，如果不去观测，电子应同时通过两条缝。此时它的波函数是一个线性叠加，按照薛定谔方程演化（即|ψ>可以表示为：a|通过左缝> + b|通过右缝>），数学家彭罗斯称之为“U过程”，它是确定的、严格的、经典的、可逆（时间对称）过程。不管U过程如何发展，系统始终保持线性叠加。
一旦观测电子，电子波函数“坍缩”，只剩下|左>或者|右>中的一个态。这个过程按照概率随机发生，不再可逆，彭罗斯称之为“R过程”。哥本哈根派认为“观测者”引发了这一过程，极端派扯上“意识”。
MWI则认为，根本没有所谓“坍缩”，R过程从未发生！任何时刻、任何孤立系统的波函数都按照U过程演化！所谓孤立系统是一个理想状态，我们在现实中唯一能找到的例子，显然，正是宇宙本身！宇宙这个极为复杂的波函数，包含了许多互不干涉的“子世界”。宇宙的整体态矢量是全体子矢量的叠加和，每一个子矢量都是在某个“子世界”中的投影，代表了薛定谔方程一个可能解。“子世界”彼此垂直正交，不能相互干涉。
因此，宇宙态矢量本身始终按照薛定谔方程演化。只有一个“宇宙”，但它包含了——而不是“分裂”成了——多个“世界”！“坍缩”不过是投影在某个世界里的“我们”因为身在此山中而产生的想法罢了。所有的“世界”都发生在同一个时空中，只不过因为互相正交而无法彼此交流罢了。
MWI最大的功绩就是把“观测者”从物理中一脚踢开，不必再为奇迹般的“坍缩”伤脑筋。薛定谔猫摆脱了又死又活的煎熬，自得其乐地一死一活在两个不同世界中。大自然又可以自己做主了，不必在“观测者”的阴影下苟延残喘，直到某个拥有“意识”的主人赏了一次“观测”才得以变成现实。这样一幅客观的景象还是符合大部分科学家的传统口味的，至少不会像哥本哈根派那样让人抓狂。经典决定论复活了，因为薛定谔方程是决定性的。给定了某个时刻t的状态，就可以从正反两个方向推演出系统任意时刻的状态。时间的“流逝”不过是种错觉！上帝不再掷骰子了。
显然，多宇宙和哥本哈根在这里出现了根本的不同：假设每隔一秒钟发射一个光子到半镀镜来触动机关。哥本哈根预言，就算运气极佳，你也最多听到几声“咔”后听见一声“砰”然后死掉。但多宇宙预言：永远都会有一个“你”活着。只要你坐在枪口面前，你永远只会听到一秒响一次的“咔”，永远不死（虽然在别的数目惊人的世界中，你已经尸横遍野，但那些世界对你没有意义）！但只要你从枪口移开，你就又会听到“砰”声了，因为这些世界重新对你恢复了意义。
所以对箱中人而言，假如他一直听到“咔”而活着，那么多宇宙解释多半是正确的。假如他死掉了，那么哥本哈根解释就是正确的，但可笑的是，这种正确对他来说也没有意义了，人都死掉了。
困惑出现了。枪一直“咔”是一个极小的概率啊（连续响n次“咔”的概率是1/2^n）？怎么能说对你而言枪“必定”会一直连响下去呢？
关键在于，“对你而言”的前提是，“你”必须存在！
一个相关的例子可以帮助理解这个概率问题：从任一男性，比如你，开始往上溯，那么他爸爸有儿子、他爷爷有儿子、他曾祖父有儿子……可以一直上溯到人类的诞生！而反过来想，不管历史上冰川严寒、洪水猛兽、兵荒马乱、饥饿贫瘠，这个连续的“生男孩”链条始终不断，似乎是个非常小的概率（如果你是女性，可以往娘家那条路上推）。但假如因此感慨说，你的存在是一个百万年不遇的“奇迹”，就非常可笑了。显然，你能感慨的前提是你的存在本身！一个家族n代都有儿子的概率极小，但对你我这样的男人来说，却是“必然”的，概率为100%的！同理，有智慧生物的宇宙产生的概率是如此低，但按照人择原理，宇宙必须如此！而在量子自杀实验中，只要你始终存在，那么对你来说枪就必须100%地不发射！
但可惜的是：就算箱子中的你发现了多宇宙解释是正确的，这也只是对你本人而言的知识。就箱外旁观者而言，事实永远都是一样的：你在若干次“咔”后被一枪打死。旁观者依然要围着你的尸体争论，到底是按照哥本哈根你已彻底从宇宙中消失了，还是按照MWI你仍然在某个世界中活着。而你也永远不能从那个世界来到我们这里，告诉我们多宇宙论是正确的！
这就是所谓的“量子永生”（quantum immortality）。如果你举枪自杀，总存在着至少一种可能：子弹粒子流穿过你脑袋粒子团而不发生任何破坏作用，你依然活着。而根据多宇宙理论，一切可能的都是必然的。你总会在某个世界中活着。自杀之外的任何例子都是这样。因此，一旦一个“意识”开始存在，从它自身的角度来看，它就必定永生！这就是最强版本人择原理，也称“最终人择原理”。
可恶的“意识”又出现了。如果所谓活着意味着连续的“意识”，但“意识”是如何“连续存在”的根本就没有经过考察。假如“意识”必定会在某些宇宙中连续地存在，那么应该断定它不但始终存在，而且永远“连续”，不该有“失去意识”的时候（例如睡觉或者昏迷）。不过也许的确存在一些世界我们永不睡觉，谁知道呢？再说暂时沉睡后又苏醒，这对于“意识”来说好像不能算作“无意义”。更重要的，如何定义在多世界中的“你”究竟是个什么东西。总之，这里面逻辑怪圈层出不穷，而且几乎没什么可以为实践所检验，都是空对空。也不太有人为了检验哥本哈根和MWI而实际上真的去尝试！因为实验的结果只有你自己知道而已，你无法把它告诉别人。而且要是哥本哈根解释不幸地是正确的，那你也就呜乎哀哉了。而且就算你在枪口前总是不死，你也无法确实地判定这是因为多世界的正确，还是仅仅因为你的运气非常非常非常好。你最多能说：“我有99.999999..99%的把握宣称，多世界是正确的。”
回到1927年第五届索尔维会议吧，德布罗意讲述了他的“导波”理论。他想象，电子是实在的粒子，但的确受到时时伴随着的那个波的影响，这个波就像盲人的导航犬，指引它如何运动。德布罗意的理论完全是确定和实在论的。量子效应表面上的随机性是由一些不可知的变量所造成的，把它们考虑进去，整个系统是确定和可预测的，符合严格因果关系。这样的理论称为“隐变量理论”（Hidden Variable Theory）。
玻姆把所谓的“导波”换成了“量子势”（quantum potential）概念。根据他的理论，粒子不论何时都具有确定的位置和动量，以及，“量子势”——类似波动的东西，它按照薛定谔方程发展，在电子周围扩散。量子势效应和它的强度无关，只和它的形状有关，这使它可以一直延伸到宇宙的尽头而不衰减。量子势场使粒子每时每刻都对周围环境了如指掌，比如感应到双缝的存在或其中一条缝的被关闭，再比如同测量仪器发生作用并导致电子本身发生微妙变化。这种变化是不可预测的，因为主宰它们的是一些无法直接探测到的“隐变量”。
玻姆体系基本做到了传统量子力学所能做到的一切！但量子力学一路走来，诸大师为它打造了金光闪闪的基本数学形式。它漂亮、简洁、实用，似乎没有理由给它强迫加上笨重丑陋的附加假设。玻姆隐函数理论复杂繁琐、难以服众。他假设电子具有确定轨迹，又规定因为隐变量的扰动而观察不到这样的轨迹！这无疑违反了奥卡姆剃刀原则。难道为了世界的实在性，就非要放弃物理原理的优美、明晰和简洁吗？事实上，爱因斯坦，甚至德布罗意，生前都没有对玻姆的理论表示过积极认同。
更关键的是，玻姆放弃了一样重要的东西：定域性（Locality）——即不能有超距作用的因果关系，任何信息必须以光速为上限而发送！玻姆的量子势可瞬间把触角伸到宇宙尽头，违反了相对论的精神。
回到双缝电子问题——|电子>＝|穿过左缝>＋|穿过右缝>
按照标准哥本哈根解释，电子没有一个确定的位置，它同时又在这里又在那里！
按照MWI，这是一种两个世界的叠加。
按照隐变量，假如考虑了隐变量，就能确实地知道电子究竟通过了左边还是右边。
系综解释则比较圆滑：“叠加”违背常识，是不对的。不可观察的隐变量也太过火。实验结果的纯随机性不可否认，它已经传达了世界的本质：“电子＝左＋右”的时候，并非指一个单独的电子同时处于左和右两个态，而指许多电子50%通过左边，50%通过右边。所谓“单个电子通过了哪里”的问题，没有物理意义！不过这是否是掩耳盗铃？假如我想知道我的寿限，巫师却告诉我这个城市平均寿命是70岁，而我一个人的寿命没什么意义！
系综解释是保守和现实主义的，它保留了量子论全部数学形式，而在哲学领域试图靠耍小聪明来逃避形而上探讨。把搞不清楚的划为“没有意义”也许很方便，但正是这类问题使得科学变得迷人！
像猫这样大的系统，每秒必定有成千上万的粒子经历了这种过程。因为整个系统中的粒子是互相纠缠的，少数几个粒子的自发定域会造成多米诺效应。结果整个宏观系统会在极短的时间里完成一次整体上的自发定域。一个含有1摩尔粒子的系统（数量级在10^23个）只要0.1微秒就会发生定域。这里既不需要“观测者”，也不牵涉到“意识”，它只是随机过程！果真如此，那么薛定谔猫的确经历了死/活叠加，但只维持了非常短时间，然后马上“自发”精确化，变成单纯的非死即活。这听上去不错，该理论解释了微观上的量子叠加和宏观上物体的不可叠加性。
量子论的基本形式只是一个框架，描述单粒子运动。但要描述高能情况下多粒子的相互作用时，必定要涉及到场，这需要如同普朗克把能量量子化一样，把麦克斯韦电磁场也量子化——建立量子场论（quantum field theory）。
这一工作由狄拉克开始，经由约尔当、海森堡、泡利和维格纳的发展。所有粒子都是某种场，有着不同的能量形态。能量最低时就是真空，真空不过是粒子的一种不同形态（基态）而已，任何粒子都可以从中被创造或互相湮灭。狄拉克方程预言“反物质”的存在。某种粒子和其反粒子相遇，就放出大量辐射，然后双方同时消失，其关系符合E＝mc^2。最早的“反电子”由加州理工的安德森（Carl Anderson）于1932年在研究宇宙射线的时候发现。此事意义异常重要，仅过了4年安德森就获得诺贝尔物理学奖。
麻烦很快到来。1947年《物理评论》刊登了兰姆移位和电子磁矩的实验结果，和理论发生了微小偏差。人们利用微扰办法来重新计算，但越是求全的加入所有微扰项后，计算结果适得其反地总是发散为无穷大！最后的解决方案是日本物理学家朝永振一郎、美国人施温格（Julian S Schwiger）和戴森（Freeman Dyson），还有费因曼所分别独立完成的所谓“重正化”（renormalization）方法。虽然认为重正化牵强的科学家大有人在，但这种手段把无穷大赶走后，剩下的结果准确得令人瞠目结舌：量子电动力学（QED）经过重正化修正后，在电子磁距计算中与实验值符合到小数点之后第11位——这是物理学当时的世界纪录。朝永振一郎，施温格和费因曼也分享了65年诺贝尔物理奖。最近彭罗斯声称，对赫尔斯-泰勒脉冲星系统的观测积累起了确凿的引力波存在的证明，使广义相对论的精度和实验吻合到10的负14次方，超越了QED（赫尔斯和泰勒获得93年诺贝尔物理奖）。
标准薛定谔方程是非相对论化的，没有考虑光速上限。而这一工作最终由狄拉克完成，最后完成的量子场论是量子力学和狭义相对论的联合产物。只考虑电磁场，得到量子电动力学。量子电动力学认为，电磁力意味着两个粒子间不停交换光子。想象两个相互面对的溜冰者不停把一只光子皮球传来传去，必定越离越远，表现为斥力。同性相吸就是两人背靠站立，把球扔到对方面对的墙壁上再反弹到对方手里。
但处理原子核内事务时，就不再是电磁力了。氦原子核由两个质子和两个中子组成。中子不带电，可两个质子都带正电却没有互相弹开，此处万有引力微弱得可以忽略不计，必有一种比电磁力更强大的核力，叫做强相互作用力。相对应地，弱作用力是造成不稳定粒子衰变的原因。这样，宇宙中共有着4种力：引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。
日本物理学家汤川秀树认为，强相互作用是因为核子交换一种新粒子——介子（meson）而形成的。安德森发现了介子，现称μ子，和汤川理论无关。汤川预言的那种介子现称π子，由1947年为英国人鲍威尔（Cecil Frank Powell）发现。汤川获得49年诺贝尔物理奖，次年是鲍威尔。
那些感受强相互作用力的核子称为“强子”，如质子、中子。64年盖尔曼提出所有强子都可进一步分割，即今天家喻户晓的“夸克”。每个质子或中子由3个夸克组成，每种夸克有不同的“味道”和“颜色”，通过所谓的“量子色动力学”（QCD）来描述。夸克间同样交换粒子来作用，称为“胶子”（gluon）。
弱相互作用交换的粒子称为“中间玻色子”。弱相互作用力的理论形式同电磁力很相似，它们是同一的么？特别是李政道与杨振宁提出弱作用下宇称不守恒后，这一怀疑愈加强烈。终于，60年代，美国人格拉肖（Sheldon Glashow）、温伯格（Steven Weinberg）和巴基斯坦人萨拉姆（Aldus Salam）证实了这一怀疑，他们的成果称作“弱电统一理论”，3人得到了79年诺贝尔奖。该理论预言的3种中间玻色子（W＋，W-和Z0）到了80年代被全部发现。
弱作用力和电磁力已经合并了，下一个目标是强相互作用力，这块地域目前被量子色动力学所统治。但两国君主多少有点血缘关系——都是在量子场论的框架下。三者统一的理论被称为“大统一理论”（Grand Unified Theory，GUT），它来发展出了多个变种，不同变种预言了不同的现象，但迄今为止这些现象都还没被确凿证实。
“大统一”的称号是名不副实的。如果4种力其实都是同一的呢？那样一来，整个自然，整个物理就四海归一，任何人都无法抗拒这种诱人景象。物理学家们早把眼光放到了引力身上，即使他们连强作用力也仍未最终征服，可谓尚未得陇，便已望蜀。量子论终于迎来了一个最强大的对手——广义相对论。
引力和其他3种力似乎有本质不同——它总是吸引的！如果说电磁力、强作用力和弱作用力勉强算同文同种，引力则傲然不群。何况它的国王是爱因斯坦的广义相对论。量子场论虽然争取到了狭义相对论的合作，但还是难以征服广义相对论。这里凸现了量子论和相对论的内在矛盾，必定要经历一场艰难困苦，才能最后完成“普天之下，莫非王土”的宏愿。只有这样的理论才真正称得上“大统一”。不过既然大统一的名字已被GUT占用，这种终极理论有了另一个名字：万能理论（Theory of Everything，TOE）。
本来在超弦中有无穷多种对称性可供选择，两人发现只在极有限的对称形态中，才得以消除这些反常而自洽。筛选下来的那些群还可包容规范场理论及标准粒子模型。伟大的胜利！“第一次超弦革命”由此爆发，物理界倾注出罕见的热情和关注。
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