2.1 费曼的指数 (Feynman’s Exponential)

“历史不是一条单行道,历史是一张由无数条细线编织而成的网。每一条线都是一个’可能发生的宇宙’。我们所经历的现实,并不是其中某一条线的独奏,而是所有这些线在一起发出的共鸣。”
历史的民主
在牛顿力学中,自然界似乎有一个独裁者(最小作用量原理),它在无数条可能的路径中指着那条直线说:“走这条。“其他路径被禁止了。
但在量子力学中,费曼发现了一个惊人的民主原则:所有的路径都是平等的。
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光子可以走直线。
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光子可以绕道月球再回来。
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光子甚至可以在空间中打个结再到达终点。
在费曼的公式中,从 A 到 B 的总概率幅(即总矢量 的演化结果),是 所有可能路径 的贡献之和:
请注意这个核心结构:。
我们再次看到了我们的老朋友——旋转的指数。
在这里, 是 作用量 (Action)。它是对路径这一段“历史“的物理成本核算(动能减去势能的积分)。
这个公式告诉我们:每一条路径,无论多么离谱,都拥有相同的权重(模长为 1),但拥有不同的 相位()。
宇宙不选择路径,宇宙遍历路径。
每一个刹那,那个唯一的矢量都在尝试所有可能的未来。它像水银泻地一样,渗透进希尔伯特空间的每一个角落。
相位的干涉:现实的涌现
如果光子真的走了所有的路,为什么我们只看到它走直线?
为什么我们没有看到那只绕道月球的光子?
答案在于 干涉 (Interference)。这正是虚数 发挥威力的地方。
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在“正确“路径附近:
那些接近直线的路径,它们的作用量 非常接近。这意味着它们的相位因子 指向几乎相同的方向。
矢量相加 相长干涉。信号被放大了。
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在“错误“路径附近:
那些离谱的路径(比如绕远路),其作用量 随路径的微小变化而剧烈波动。相位的箭头乱指一气——有的向东,有的向西。
矢量相加 相消干涉。信号互相抵消,归于沉寂。
这就是 经典现实的涌现机制。
并没有什么法律禁止光子绕路。光子确实绕了路,但那些绕路的版本在数学上互相“杀死“了对方。
唯有那条符合经典力学的路径(直线),因为其相位的稳定性,从无数种可能性的背景噪音中 凸显 (Emerge) 了出来,成为了我们眼中的“真实“。
作为全息求和器
在 《矢量宇宙论》 的宏观图景中,费曼的 具有了本体论的地位。
它是宇宙的 并行处理器。
的预算并没有被分配给某一个具体的粒子去走某一条路。预算被分配给了 整个场 (The Field)。
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(指数):代表了可能性的 展开。它生成了无数个平行宇宙的幻影。
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(相位):代表了可能性的 筛选。它通过干涉,将幻影坍缩为实体。
我们所感知的“确定的历史“,实际上是无数个“不确定历史“的 矢量和。
只要我们不去测量(不进行人为的预算审计),这些历史就同时存在。
结论:没有偶然
这一章揭示了 的另一个神性侧面:包容性。
宇宙不玩骰子,宇宙也不做选择题。宇宙是一个 全集。
当我们看到一个电子穿过双缝时,我们看到的不是一个粒子在做决定,我们看到的是 在空间中展开的一张巨大的干涉网。
这彻底消除了“偶然“的概念。
并没有“如果当初…这就好了“这种假设。在底层的求和中,“当初“的所有可能性都已经发生过了,只是因为相位的相消,某些分支在宏观上变得不可见(振幅为零)。
但是,既然经典路径(直线)是相位干涉的结果,那么为什么这一条路径恰好是“直线“?为什么作用量 必须取极值?
这不仅仅是数学上的驻点法(Stationary Phase Approximation),这背后隐藏着更深层的几何经济学原理。
这引出了下一节的主题:最小作用量的复利解释。我们将看到,光之所以走直线,是因为那是“复利“积累最快的地方。几何上的“最短“,就是经济学上的“最大收益“。