读<<上帝的骰子>>
量子力学的前夜
中学时我们就学过牛顿三定律。
牛顿第一定律即惯性定律：不受外力的物体将在惯性系中保持静止或匀速直线运动的状态不变。接着，他又给出，说明力、质量和运动之间的定量关系：物体的加速度与它所受的外力成正比，与它的质量成反比。牛顿第三定律则指出：两个物体间的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。也就是说，牛一定律说明了力是改变物体运动状态的原因；牛二定律指出了力使物体获得加速度；牛三定律揭示了力是物体间的相互作用。除了牛顿三定律，再加一个万有引力定律。牛顿完成了经典力学架构，统一了万物运行背后的道理。
大伙儿都相信牛顿定律就是宇宙的终极真理，宏观世界很快热闹了起来。科学家们真干实干加巧干，一直干到20世纪，终于建成了一座宏观物理学大厦。经典力学、热力学、光学、电磁学等在大厦里各司其职。
眼看科研经费一年比一年少，前途一片黯淡。这时，哥本哈根学派的一帮年轻科学家开始掀桌子。宏观世界是没什么活儿可以干了，但是还有微观世界啊！牛顿力学只适用于宏观世界，可一旦深入微观世界，比如原子级别，这套理论就完全找不着北了。那量子力学到底是怎样诞生的呢？人类在研究光的过程中偶然邂逅了无辜的量子。因此我们的故事得追溯到一个古老的问题——光是什么？
从光的本质说起很久很久以前，人类祖宗的祖宗就在思考：这世界到底是由什么构成的？古希腊哲人再一次展示出他们惊人的物理直觉：光由一粒一粒非常小的光原子所组成。就这样，微粒说一直统治着上古科学界。直到17世纪初，它才迎来宿敌——波动说。它率先由失恋的数学教授格里马第提出，这个失恋的男人躲在小黑屋里疯狂地做实验。让一束光穿过两个小孔后，他恍惚看到旧情人眼里水波的流动。一瞬间他顿悟了，这不正是一种衍射现象吗？最后，他哭闹着向全世界宣布：光是一种波。1663年左右，英国科学家胡克加入波动学说的阵营中。一开始波动派挺高兴，总算盼来一位猛将。一向视胡克为死对头的牛顿发话了：既然你胡克支持波动说，那——
1672年，牛顿发布光的色散实验，矛头直指波动说要害。1704年，他发大招出版《光学》一书。并在序言中写下：为了避免对这些论点的无谓争论，我推迟了这部书的公开发行。波动说阵营群龙无首，无人应战。
直到一个世纪后——才有一位少年天才敢站到牛顿的对立面，为波动说站台。托马斯·杨。作为物理学五大经典实验之一，在一个月黑风高之夜，天才杨开始了表演：他点燃了一支蜡烛。直接点燃了量子革命的火种，留下了一条历史性的干涉条纹……
旧量子论的奠基
麦克斯韦预言光是电磁波的一种，迈出了史诗级的一步。可这预言是对是错，终究得有个人来给它证明。这个人，就是麦克斯韦的弟子—— 赫兹。1887年，赫兹通过一个高频振荡回路，证明了电磁波的存在。这个实验确认了光的波动性。电磁理论的一体化，标志着经典物理达到了顶峰。揭示电磁波存在的同时，赫兹的实验还出现了一个奇怪的现象：光电效应。
什么是光电效应？就是在高于某频率的电磁波的照射下，某些物质的电子会被光子激发出来，从而形成电流，即光生电。光能转化成电能，物质的电性质由此发生变化……宏观世界的理论无法解释光电效应，后来我们才知道：光电效应的背后，是科学家要研究的新方向。那是一个人类一直不曾进入的世界——微观量子世界。普朗克、爱因斯坦和玻尔这三位奠基者，也马上要登场了。
1900年，普朗克在研究黑体辐射时大胆假定：能量在发射和吸收时，不是连续不断的，而是一份一份的。这个不连续假设，正是量子理论最初的萌芽。就这样，普朗克稀里糊涂地提出了量子概念。它推翻了微积分几百年的连续基础，开始挖牛顿世界的墙角。大家普遍将1900年12月14日，普朗克发表《论正常光谱的能量分布定律的理论》的这一天当作量子物理学诞生的日子。然而，能量子的概念太激进了！面对这样一个骇人的真相，这个老派绅士被自己吓得魂飞魄散。但提出者无心，研究者有意。
1905年，听墙角的爱因斯坦开始收割普朗克的劳动果实。天才的直觉告诉爱因斯坦，对于光来说，量子化可能是一种必然的选择。他在普朗克的假设上提出，光以量子的形式存储能量，不累积。一般情况下，一个量子打出一个电子，这就是著名的光量子效应。按照爱因斯坦的理论，光又成了粒子，具有不连续性。但比起旗帜鲜明地站队光到底是微粒还是波，爱因斯坦更在乎自己的直觉。光具有波粒二象性。
对于20世纪初的科学家来说，你说光既是波又是粒子，这怎么可能？粒子是单个存在的个体，而波则是集体运动的结果，这两者根本不可能统一啊。借此机会，微粒说率先开始了绝地反击。1923年，康普顿看到了光，开始带领微粒军大举反攻。他大胆引入光量子假设，完成了X射线散射实验，光的粒子性被证实。可微粒派还没来得及露出得意的笑容。1923年，法国贵族王子德布罗意出场了。为了阻止微粒说和波动说一触即发的大战，德布罗意从光量子理论中顿悟到：正像光波可以表现为粒子一样，粒子也可以表现为波！不仅仅是光，一切物质都具有波粒二象性。这就是物质波理论。全世界的物理大师都保持沉默，只有爱因斯坦一个人点赞支持德布罗意。就这样，场面一度僵持。
结果，还没等大家从德布罗意的物质波理论冲击中回过神来——
1925年4月，戴维逊和革末进行的电子衍射实验发现：电子居然表现出波动性质！电子居然是个波！这下，波动和微粒双方阵营都炸开了锅。1925年，正当物理学陷入十字路口时，24岁的海森伯出现了，他被认为是微粒派的代表。他试图用数学来解释微观粒子运动。最后，他选择了一种不符合交换率的古怪矩阵来描述量子理论。在玻恩、约尔当和狄拉克的助攻下，很快，海森伯的矩阵力学就在旧量子系统废墟上建立了起来。可好景不长，薛定谔加入了战斗。他被认为是波动派的代表。他嫌矩阵力学太装，故弄玄虚让大家都看不懂。他认为，是微粒还是波，这根本没那么复杂，量子性不过是微观体系波动性的反映。只要把电子看成德布罗意波，用一个波动方程表示电子运动即可。
他就这样提出了名震20世纪物理学史的薛定谔波函数。看到熟悉的微分方程，那些被海森伯矩阵整得晕头转向的大佬，个个热泪盈眶。毫不犹豫，他们转身就把矩阵力学打入了冷宫。一边是骄傲的海森伯，一边是好胜的薛定谔。一边是以微粒说为基础的矩阵力学，一边是以波动说为基础的波函数。
矩阵力学和波动力学，从此成了生死天敌。尴尬的是，1926年4月，薛定谔、泡利、约尔当各自证明：两种力学在数学上来说是完全等价的！
搞了半天，不过是同一理论的不同表达形式而已。两座大厦其实建立在同一地基上：微观粒子的波粒二象性。但旧量子论真正的集大成者，不是普朗克，也不是爱因斯坦，而是来自丹麦的玻尔。1913年，他发表了三篇论文：《论原子和分子的构造》《单原子核体系》《多原子核体系》。这三篇论文成为物理学经典之作，被称为玻尔模型三部曲。用对应原理算出了氢原子能级。经过普朗克、爱因斯坦、玻尔三大先行者的接力，旧量子论终于从牛顿宏观理论的阴影里爬了出来。但这时的人们最多只是刚爬到微观世界的门口，新量子论（即真正意义上的量子力学）仍处于混沌之中。
量子力学的建立
普朗克、爱因斯坦、玻尔三人接力救了旧量子论。但真正建立量子力学（新量子论）国度的开国元勋却来自哥本哈根学派。他们的主将有三个：玻恩、海森伯、玻尔（没错，又有玻尔）。
玻恩算是海森伯的半个老师。他是一名地地道道的物理教授，在哥廷根开了个理论班。海森伯就是在那里跟着玻恩搞科研的。1926年，海森伯哭着跑回家说，他被薛定谔欺负了。在矩阵力学和波动力学被证明等价后的尴尬中，他们两人表面休战，薛定谔却暗中使绊子，到处骂矩阵力学变态。本就高冷难追的矩阵力学，风头远远被薛定谔的波函数盖了过去。玻恩气得肝疼，发誓一定要替自家弟子报仇。他找上了远在哥本哈根的大哥玻尔，准备联合起来找回面子。1926年7月，薛定谔接受玻尔的邀请前往哥本哈根，正春风得意的薛定谔，并未察觉这是一场鸿门宴。
在他赞美着自己的波函数时，护徒心切的玻恩出手了——玻恩先假仁假义地夸赞了对方一番，再挖了个坑：阁下波函数中的ψ，代表什么？毫无警觉的他，笑呵呵地解释：ψ函数代表电子电荷在空间中的实际分布。玻恩反驳，不，电子本身不会像波那样扩展，而是它的概率分布像一个波。ψ函数代表的不是实际位置，而是电子在某个地点出现的一种随机概率。玻恩很淡定。他以子之矛，攻子之盾，用对方的一个波动实验给出了最好的证明：电子双缝干涉实验。
电子穿过两道狭缝后，便形成了一个明暗相间的图案，也就是干涉条纹。一个电子究竟出现在哪儿，我们无法确定。连这个世界都是以概率形式存在的，我们只能预言概率。一切都只是随机的？玻恩，你这是在挑战整个科学的决定论根基！借助电子双缝干涉实验，玻恩狠狠扇了薛定谔一个大耳光。但还没等玻恩开心多久，哥本哈根学派自家后院先着火了。 1927年，大哥玻尔改变了对波动力学的看法。当初为了赢薛定谔，他也没少研究波动说，可里里外外解剖完，玻尔突然觉得，这也是个好东西。
要不试试，把波动说当做量子论的基础，看能不能搞个新理论出来？1927年，闹别扭的海森伯还在跟矩阵较劲。他试图用矩阵来对抗薛定谔方程。在绞尽脑汁的思考过程中，他突然想起：矩阵其实是不符合小学的乘法交换律的！最后研究得出不确定性原理.玻恩的随机概率解释已经让人头大了。这次海森伯更狠，他直接否定了物理学。这是一种哲学上的原则问题。不仅是你波动说，不管你创立什么理论，都必须服从不确定性原理！
可外界还是不服气。照你们的说法，电子是波也是微粒，不确定性是电子在波和微粒之间的一种随机表现。可你们又没同时见过电子波和电子粒，谁能做证？玻尔急中生智，直接抢白：谁说电子是波又是微粒，就一定能同时观察到两种状态了？为了听上去更有说服力，玻尔还进行了官方陈词总结，这就是互补原理。波和粒子在同一时刻是互斥的.
概率解释、不确定性原理、互补原理就这样颠覆了人们对宇宙的终极认识。它们共同构成了量子论哥本哈根解释的核心。概率解释与不确定性原理摧毁了世界的因果性，不确定性原理和互补原理合力干掉了世界的绝对客观性。
爱因斯坦和波尔的战争
爱因斯坦认为，量子这熊孩子已经长歪了，哥本哈根学派的解释，根本就没有办法说服他。这个当初提出光量子理论的男人，是因果律和客观性的坚定拥护者，却对量子力学（新量子论）嗤之以鼻孔。哥本哈根学派欺负了自己的小弟薛定谔，爱因斯坦决定找个机会好好教训一下他们。哥本哈根派与爱因斯坦总共约架三次。正是这三次约架，奠定了量子力学在物理学上的重要地位，使它成为20世纪最伟大的两大理论之一。
1927年10月24日，第五届索尔维会议召开。这是他们的第一次约架。看热闹的不少，整个物理学界能排得上号的人基本都来了。爱因斯坦、玻尔、薛定谔、德布罗意、玻恩、普朗克、朗之万，狄拉克、居里夫人……29个人，其中有17个人是诺贝尔奖的获得者！这群人组成了一支物理学全明星梦之队，留下了堪称人类历史上智商巅峰的一张合影。就算不是绝后，也一定是空前的。这支全明星梦之队分为三个阵营：一个是哥本哈根学派，以玻尔为首。成员有海森伯、玻恩、泡利、狄拉克……第二个阵营是他们的老对手，以爱因斯坦为首的反对派。麾下有抱大腿的薛定谔、小王爷德布罗意等几员大将。还有一个闲云野鹤派，他们不在乎你们谁和谁打架，只关心实验结果。
最前头站着的是布拉格和康普顿，身后还站着居里夫人、德拜等一群看热闹不嫌事儿大的人。
德布罗意小王爷一马当先，提出导波的概念，试图推翻概率解释，用因果关系解释波动力学。他说，我虽然提出了物质波，但你们都没搞懂。粒子是波动方程的一个奇点，就像波上的一个包，它必须受波的引导。而这个波，其实就是物质的运动轨迹。导波没有物质波幸运，它遭到了泡利的猛烈反击。被称为上帝之鞭的泡利从小就是个暴脾气。身为海森伯的师兄，他对他们的老师也照样尖刻。极具个性的他，一言不合就丢出一个泡利不相容原理(在费米子组成的系统中不能有两个和两个以上的粒子处于完全相同的状态)如果波是物质的运动轨迹，那你倒是说说，这个运动到底是怎么回事，德布罗意小王爷羞红了脸，下不来台。薛定谔想来助阵，结果自身难保。他的电子云理论被玻恩和海森伯两师徒前后夹击。薛定谔认为，波是真实存在的，电子在空间中的实际分布如波般扩散，就像一团云。可海森伯很嚣张：对不起啊，从你的计算中，我看不到任何可以证明你理论的东西。薛定谔自知自己的计算还不完善，便硬着头皮还击，那你们提出的什么波本征态叠加更胡扯！以一敌二，薛定谔直接被玻恩、海森伯怼到怀疑人生。
眼看自己的两大亲兵节节败退，在一阵可怕的沉默中，爱因斯坦终于爆发了。他直接提出一个模型：一个电子通过一个小孔得到衍射图像。假设一片隔板中间有一条狭缝，朝着这隔板的狭缝发射一个电子，发射的方向垂直于隔板，电子穿过了狭缝，再移动一段距离后，抵达感应屏障。没错，你们的概率分布是比薛定谔的电子云完备。但你们说，电子在到达感应屏前都不确定，到达的一瞬间概率就变成了100%？这种随机性不是要以超距作用为前提吗？这是违背相对论的！爱因斯坦是神一般的人物，是大当家的玻尔的偶像。面对身为反方带头大哥的爱因斯坦，玻尔勇敢地站了出来。你这个模型，同样不能避免测量时仪器对电子不可控的相互作用，即电子与狭缝边沿的相互作用，电子在通过A缝时如果不超距怎么感知旁边没有其他的缝呢？
也就是说，其实你这个模型也是符合量子理论的，你还要反驳我们吗？玻尔出招，虽然重剑无锋，但直取对方致命弱点。爱因斯坦想反驳，可憋了半天，愣是没憋出一个字。会场鸦雀无声……第一个回合，哥本哈根学派胜出。低估了对手实力，爱因斯坦很不服气。他又提出一个模型：电子双缝干涉实验。若控制装置，让某一时刻只有一个粒子穿过，并分别关闭狭缝，就可以测出电子的准确路径和位置。而由干涉条纹又可计算电子波的波长，从而可精确确定电子的动量。怎么样，这下你们的测不准关系被否定了吧？爱因斯坦自以为这局一定稳胜，可玻尔却古怪地笑了：爱因斯坦先生，如果你关上其中任何一个狭缝，实验的状态就完全改变了！双缝开启干涉现象也不再出现，实验又回到了单缝状态，等于又多了一次不确定因素！这个实验，不但没反驳成功互补原理，反而用互补原理说明了波粒二象性！第二回合，还是哥本哈根学派胜！六天的会议，变成了这两个人的对台戏。爱因斯坦屡战屡败却越挫越勇。最后，他恼羞成怒，扔下了一句物理学名言：玻尔，上帝不掷骰子！玻尔此时也已经豁出去了，他毫不留情地回呛：爱因斯坦，别去指挥上帝该怎么做！第一次爱玻之战，以爱因斯坦的惨败告终。
1930年，第六届索尔维会议召开。这是他们的第二次约架。这次，爱因斯坦有备而来。他先发制人，快准狠地打出一张实验牌：光箱子。箱子里有n个光子，时间间隔Δt之后打开箱子，每次只放出一个光子，Δt确定。再用理想的弹簧秤测出箱子的质量，发现轻了Δm，将Δm代入质能方程E=mc2，ΔE也确定。既然ΔE和Δt都确定，那你们家不确定性原理，ΔEΔt＞h，也就不成立！玻尔毫无思想准备，当场蒙了。第二天一大早，一夜没合眼的玻尔，顶着两个浓重的黑眼圈出现在台上。好，你说一个光子跑了，箱子轻了Δm，这没问题。那怎么测量这个Δm呢？广义相对论中的红移效应，即光频率降低的现象。引力场可以使原子的频率变低，也就是红移，等效于时间变慢。你想要准确测量Δm或ΔE，可你其实根本没办法控制光子逃出的时间Δt，它测不准。爱因斯坦哑口无言。苦心孤诣三年，他和薛定谔、德布罗意在小黑屋反复沙盘推演，原以为万无一失、可以一招制敌。可自己精心设计的实验，又一次成了不确定性原理的一个绝佳例证。第二次约架，爱因斯坦又输了！
1933年，第七届索尔维会议召开。可彼时，爱因斯坦正被纳粹逼得在异国他乡流浪，他缺席了。缺了爱因斯坦，会议变得索然无味。丢了主心骨的薛定谔、德布罗意两人，在新量子论的喧闹中沉默不语。1935年，孤独的爱因斯坦又找到了两个同盟军，波多尔斯基和罗森，他们联合发表了一篇论文。论文的名字特别长，叫《量子力学对物理实在的描述可能是不完备的》。
这一次，是双方的第三次约架。爱因斯坦吸取了之前血的教训。他不再攻击量子力学的正确性，而准备改说它是不完备的。对于量子力学，爱因斯坦心理上有两个坎儿过不去。一个是，怎么可能有超光速信号的传播？爱因斯坦称之为定域性。另外一个是实在性：你不去看，难道天上的月亮就不存在了吗？爱因斯坦准备了一个实验，来说明量子力学违背了定域实在论，大意是：一个母粒子分裂成两个自旋方向相反的子粒子A和B。这两个粒子是互相影响的。如果粒子A为左旋，那B一定是右旋，以保持总体守恒，反之亦然。
按照量子力学的解释，这两个粒子相互之间是有联系的。那么，如果这两个粒子分开足够远——比如，粒子A在银河系的这头，粒子B在银河系的那头，相隔10万光年以上。你对粒子A吹口气，难道粒子B也会在一瞬时做出相对的反应吗？(这两个纠缠态的粒子,薛定谔成为量子纠缠,)因此，量子力学并不完备！
综上所述，这就是整篇论文的论据。这个思想实验，也被称为EPR佯谬，命名灵感来自三人名字的缩写。玻尔淡定地给出了反击——你二话不说就先假定了两个粒子在观察前，分别都有个客观的自旋状态存在。这两个客观存在的粒子是哪儿来的？根据量子力学的理论，在没有观测前，一个客观独立的世界并不存在，更不存在客观独立的两个粒子。它们本就是一个相互联系、相互影响的整体。在被观测之后，粒子A、粒子B才变成客观真实的存在。我们两个前提都不一样，量子力学仍然是完备、逻辑自洽的。不得不说，爱因斯坦是一个伟大的反对派。作为一代科学巨匠，他的反对成了量子力学最好的试金石，每一次他提出的问题，都推动量子力学前进了一大步。甚至有人怀疑他是量子力学派来的卧底。1962年，玻尔去世后的第二天——人们在他的黑板上，发现了当年爱因斯坦光箱子的实验草图。他对爱因斯坦的反对是如此眷恋，至死还萦绕于心。而此时的爱因斯坦，已经去世了7年。
薛定谔的猫
在爱因斯坦的光环下，薛定谔虽然只是小弟，但自身同样也是实力一流的大科学家。哥本哈根学派第一条核心原理——概率诠释，就是用薛定谔方程来描述量子行为。虽然不怎么喜欢他这个反对党，但哥本哈根派也不得不承认薛定谔是量子力学的奠基人之一。除此之外，薛定谔还是分子生物学的开山鼻祖，他写的《生命是什么》一书畅销至今。
薛定谔的猫是怎么来的呢？爱因斯坦落败后，老薛心里极度憋屈又扭曲。他又一次复习了EPR理论，觉得没毛病啊！薛定谔认为爱因斯坦没有错，错的是哥本哈根学派，这一派个个都是诡辩高手。他得再做一个实验，这个实验要让每个人一眼就看懂。正想着实验怎么做的薛定谔扫了一眼周围——他的猫正在撕咬他的论文《量子力学的现状》！气不打一处来的薛定谔灵光乍现：这么皮，把你拿去做实验好了！薛定谔把猫放进一个不透明的盒子里。
盒子连接到一个包含放射性原子核和有毒气体的实验装置中。可怜的猫被活生生关在里面。如果原子衰变了，毒气瓶会被打破，盒子里的猫会被毒死。要是原子没有衰变，猫就好好地活着。根据量子力学理论，原子核处于衰变和未衰变的叠加态。那么这只猫理所当然也随着原子核叠加进入一种又死又活的状态。这样一只猫，与我们的常识是如此相悖。
薛定谔得意地大笑：玻尔，你们见过一只又死又活的猫吗？薛定谔的猫思想实验的高超之处在于：它将看不见的微观世界与可视化的宏观世界联系了起来。这只猫，成了行走于宏观世界和微观世界的灵宠。你们不是欺负人们看不到吗？我现在就让全世界看到你们哥本哈根学派的丑陋！你们非要将我的波函数方程解释成粒子的一种叠加概率波。你看，现在搬起石头砸自己的脚了吧！叠加态不是微观世界量子论的核心吗？现在我将它带到宏观世界了，你们自己看看，它是多么可笑！薛定谔的猫实验否定的是哥本哈根学派的概率解释。如果量子力学的三大基石之一被毁掉了，那科学家进军微观世界的梦想将彻底破灭。
首先给出解释的，还是哥本哈根学派。哥本哈根学派其实心里也有点虚，但他们只能硬着头皮上：你的实验盒子里，有一个计数器是用来测量原子是否衰变的。从这一步测量开始，波函数的叠加态就已经坍缩了。后面的猫是生是死，完全是属于经典世界的，不存在叠加态。可不久，现代应用计算机鼻祖，年青的冯·诺伊曼就一针见血地指出：不对！计数器本身也是由微观粒子组成的！你用B去测量A，用C去测量B，只不过是A的叠加态转移到了B，B的不确定又转移到了C……到最后，整个大系统的波函数还是没有坍缩。到最后，波函数之所以坍缩，还是因为人的意识参与。只要没有被意识到，猫就是又死又活的。可究竟什么是意识？大脑？灵魂？思想？这种解释太唯心主义了。
暗中窥视的爱因斯坦一派伺机而动。看到量子力学大厦被意识决定论搞得摇摇欲坠，他们悄悄带来了第二种解释，也就是反哥本哈根学派的诠释。他们不反对量子力学，只想在量子力学的世界抢班夺权，掠取哥本哈根学派打下来的量子江山。它的代表人是玻姆。1952年，玻姆创立了一个完整的隐变量体系。在玻姆看来，哥本哈根学派含糊混淆的那些现象，主要是因为存在着一个隐形变量。为此，他用高超的数学手法复活了导波。写下了一个复杂得让许多科学家觉得生无可恋的隐函数。玻姆说，这个隐变量，就是爱因斯坦寻找的神秘力量。但因为我们还没有发现，也发现不了，所以微观粒子才表现出不确定，才会有叠加态。(奥拉姆剃刀原则,即简单有效原则,如果同一种现象有两种或多种不同的假说,我们应该采取最简单或可证伪的)虽然看上去特别有道理，但不能证伪，玻姆的隐函数同样难以服众！这明显违反了奥卡姆剃刀原则。
1957年，又一个不走寻常路的家伙出现了：埃弗莱特。他带来了荒谬又可笑的第三种解释。他大大咧咧地说，别多愁善感了，根本没有什么又死又活的叠加猫，猫也不是你看一眼就死了的。本来就有两只猫，一只是活着的，另一只死了。只不过这两只猫各自在两个世界里，两个你看到了不同的猫。埃弗莱特眼中有一个量子世界：整个宇宙是一个总体的波函数叠加系统，里面包含了很多个完全孤立、互不干涉的子世界。从宇宙大爆炸以来，这些世界就各自演化着，谁也看不到谁。这就是平行宇宙解释.（Many Worlds Interpretation，简称MWI）。
一群继承了多宇宙思想的科学家。他们在MWI基础上发展出了一种新的解释：退相干。这种新解释，就是第四种解释，也是目前的主流解释。它解释了MWI中为何平行世界没有在宏观中显示叠加态。通俗点来说，就是解释了为什么我们感受不到另外一个平行世界。退相干的理论研究者首先指出，不可能有同时又死又活的猫。如果猫是活的，那一步步反推回去，毒气瓶就没有碎，放射性原子也没有衰变，反之同理。也就是说，如果猫不生死叠加，那放射性原子也是不叠加的，波函数早就坍缩了。那波函数是什么时候坍缩的？又是什么东西导致它坍缩的？
这群人给出的答案是：无论是薛定谔的盒子，还是整个宏观世界，都是由无数微观粒子组成的。它们的叠加性其实也是一种相干性。但量子的相干性会因外部环境的干涉而逐渐消失。说白了，就是其他粒子影响了盒子里的放射性原子，最后变成宏观性质了。量子退相干是德国学者汉斯在1970年提出的。但和可怜的埃弗莱特一样，当时并没有多少人注意到它。直到1984年，哈特尔的关注才让退相干理论正式发展壮大起来。退相干历史认为在宇宙中世界只有一个，但历史有很多个，分为粗粒历史、精细历史。精细历史是量子历史，无法求解概率，粗粒历史是经典历史，在宏观上显示，类似于路径积分，可以计算概率。每一个粒子都处在所有精细历史的叠加中，比如放射性原子。但一旦涉及宏观物体，我们所能观察到的就是一些粗粒化的历史，比如打开盒子后看到的猫。因为量子退相干了，这些历史永久地失去了联系，只剩一种被我们感知到。本该是粒子叠加态的薛定谔实验，打开盒子后，就只能看到一种状态的猫（生/死）。虽然退相干并不是十全十美，但无论是从数学上还是哲学上，它都让三维世界的我们好受一点。现在它已经成为量子力学的主流理论之一。不少科学家正利用它来建立真正的现实应用。量子计算与量子通信就正在与退相干做斗争。
薛定谔本来想让他的猫恶心哥本哈根学派，嘲讽一下量子力学。结果他到死也没想到，他的猫竟然成了量子世界的鲇鱼。只能说，薛定谔不愧是爱因斯坦的小弟，连给量子力学送助攻，都和爱因斯坦一模一样。爱因斯坦提出的EPR佯谬像不可攻破的堡垒。尽管在量子风暴中饱受摧残，它的定域实在论仍然牢牢把守着经典世界的大门。哪怕爱因斯坦曾三次落败。可直到去世，他心底里其实也没被玻尔说服。这两个伟大科学家之间的较量，早就超越了个人之间的战争，是一场关于世界本质的辩论。
微观世界到底符合定域实在论（经典），还是量子不确定性？最终一定要做一个了断。1964年，爱因斯坦的信徒——贝尔，重温了EPR佯谬。把定域实在论转化为另一种令所有科学家心服口服的语言。他提出了一个不等式——(|pxz-pzy| <= 1+pxy)这个不等式用超越了宇宙文明维度的数学语言铸就而成，被称为科学史上最深刻的发现。既然在物理世界没办法决出高下，我们就转战到更本质的数学领域，用数学来判断究竟谁对谁错。
贝尔不等式
贝尔不喜欢量子力学听上去主观又唯心的一套。他想要的是一个确定的、客观的世界。贝尔有自己隐藏的绝招，那就是1952年玻姆提出的隐函数。在新一代大神冯·诺伊曼的禁锢中，隐变量举步维艰。可贝尔坚持认为，隐变量是反击哥本哈根学派的大杀器。玻姆的隐变量抛弃了定域性，但它至少恢复了世界的实在性。只要他在这基础上再证明一个定域隐变量的存在，就证明了量子力学的非定域性也是错的。他撸起袖子，研究起了爱因斯坦的老实验：EPR佯谬。在EPR佯谬理论中，一个母粒子分裂成了两个自旋方向相反的子粒子A和B。按照爱因斯坦一派关于隐变量的思想，两个子粒子A和B，就像南北极的两只手套。不管你观测不观测，它们是左手还是右手，从分开那时起就已经确定了。既然宇宙中不存在超距作用那么，在观测的一瞬间，两个纠缠的粒子必然在经典世界存在某种极限。假设Pxy是粒子A在x方向上和粒子B在y方向上的相关性，Pzy、Pxz同理，则可得出：(|pxz-pzy| <= 1+pxy)，这个不等式对宇宙的本质做出了最后的裁决。
它意味着，如果我们的世界同时满足：1.定域的，也就是没有超光速信号的传播。2.实在的，也就是说，存在着一个独立于我们观察的外部世界。那么两个具有相反自旋方向的粒子，它们的运动，必定受限于不等式。简单来说，就是——如果微观世界是经典的，那么不等式成立。反之，则不成立。这个由隐变量理论推导出来的式子，它打破了一直以来的僵局，隐变量重见天日，一个定域又实在的世界近在眼前。物理学家开始骚动起来，他们按捺不住，想要亲身参与到大结局中。在数学与好奇心的撩拨下，他们纷纷动手改造起了EPR佯谬思想模型，做起了贝尔不等式实验。1972年，有个叫克劳泽的小厮成功实现了实验。这是史上第一个验证贝尔不等式的实验。不过，结果让贝尔魂飞天外——那两个纠缠的粒子，竟然突破了贝尔不等式？？！这意味着，真的存在鬼魅般的量子纠缠？贝尔心心念念的微观世界经典性竟然是错的。
1982年，在巴黎奥赛光学研究所，又一场惊心动魄、万众瞩目的实验正在进行，这一次所有人都屏住了呼吸。这次的实验领导人是正在读博士的阿斯派克特。不同于克劳泽的幼稚版装置，阿斯派克特的技术非常成熟。借助激光的强信号源，一对对光子从钙原子中冲出，朝着偏振器奔去，它们关乎整个量子力学的命运。在令人窒息的24个小时的等待后，结果 出来了：实验再一次与贝尔想要的结果相反，玻尔是对的，爱因斯坦又一次输了！世界再也不可能回到那个美好的经典时代了。
数学是物理学的基石，贝尔不等式用严谨的数学手段覆灭了整个爱因斯坦军团，EPR实验最终成了EPR佯谬。数学的降维打击助力量子力学取得了胜利。在克劳泽和阿斯派克特之后，还有一大批追求完美的科学家也进行了实验。从5倍偏差，到9倍偏差，再到30倍偏差……模型越来越完备，技术越来越精密，都证明了玻尔是对的。多年爱玻之争，终于在宇宙判决书贝尔不等式中画上了句号。
此后量子力学的追随者开始分成两拨继续探索。一拨是勤耕不辍的理论派。他们一直试图深入微观世界，甚至想统一整个宇宙。为了达成这个长期目标，理论派把宇宙划分为4种力：电磁作用力、强相互作用力、弱相互作用力、引力。通过这4种力，一切物理现象都可以得到解释。天才科学家们找到了一种大一统理论，先用它将前三种属于量子力学的基础作用力都装进去，剩下一种属于广义相对论的引力，他们寄希望于更前沿的弦理论。弦理论认为，自然界的基本单元不是传统意义上的点状粒子。而是很小很小的橡皮筋一样的线状弦。当我们用不同的方式弹橡皮筋，它就会振动，产生自然界中的各种粒子，可能是电子、光子，也可能是引力子。这样，引力就有望被微观量子化描述，和前三种力统一在一起。微观（量子力学）和宏观（广义相对论）也就有望统一了。
除了有着远大抱负的理论派外，另外一拨量子力学的追求者是实践派。这是一群实用主义者，他们挖掘出一项又一项伟大的量子应用。没有它，我们就不会有CD、DVD、蓝光影碟播放器；没有它，也不会有晶体管、智能手机、电脑、卫星导航；没有它，更不会有激光、电子显微镜、原子钟、核磁共振显示装置……
有了量子力学，人类便进入了一个新时代。