量子力学真正困扰我们的是在这个理论中竟然出现了“观察者”这个词。
到底什么才算是“观察者”或者“观察行为”呢？显微镜算不算，还是必须有一名有意识的人类去使用它才算？松鼠算不算？摄像机呢？如果我只是瞥了一眼，而没有仔细观察，那又如何？到底“波函数坍缩”在什么时候才会发生？（我没有吊你的胃口，现代几乎没有物理学家认为“意识”与量子力学有任何瓜葛。有几个不循常规的人这样想，但他们是绝对少数，不能代表主流意见。）
这些问题总称为量子力学的测量问题。即使对它进行了数十年的苦苦思索，物理学家仍然没有在如何解决这个问题上达成一致。
他们有些想法。其一就是提出，即使波函数在预测试验结果时扮演了重要的角色，它实际上并没有代表物理现实。可能在波函数以外，有一种方法能更深刻地描述这个世界，用这个方法描述的系统演化在原则上会是完全可以预测的。这种可能性有时候被称为“隐变量”诠释，因为它提出我们只是还没有确定能最好地描述量子系统状态的真正方法。如果这个理论正确，它必须是非定域性的——系统的某些部分必须与位于空间其他位置的部分有直接的相互作用。
更激进的做法是彻底否认存在一种底层现实。这就是量子力学的反实在论诠释，因为它仅仅将整个理论看作预测未来实验结果的记账工具。如果你问反实在论者量子力学的知识是有关当前宇宙的哪个方面的话，他们会告诉你这不是一个合理的问题。在这个观点下，量子力学并没有描述底层的什么“事物”；我们被允许讨论的只有实验测量的结果。
反实在论是一步险棋。然而它的拥护者至少有像尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）这样的权威人物，他是量子力学的祖父。他的观点可以这样描述：“并没有什么量子世界，有的只是一个抽象的物理描述。认为物理的任务就是发现自然到底是什么，这个想法有问题。物理关心的是我们能谈论关于自然的什么事情。”
可能反实在论最大的问题就是很难理解这个立场怎么能让我们保持前后一致。说我们对自然的理解仍不完全是一回事，但是说自然这种东西根本不存在，那就是另一回事了。不说别的，说这话的又是什么呢？即使是玻尔，在他上面的话里也提到我们能谈论“有关自然”的东西。这似乎暗示了存在某种叫“自然”的东西能供我们讨论。
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幸运的是，我们还没有穷尽所有可能性，其中最简单的就是认为量子波函数不是什么记账工具，也不是众多量子变量之一；波函数就是直接代表了现实。就像牛顿或者拉普拉斯会将世界看成一系列粒子的位置和速度那样，现代量子物理学家可以将世界看成一个波函数，完毕。
这种直白的量子实在主义可谓作风硬朗，但它的困难在于测量问题。如果万物都只是波函数，那是什么让量子态“坍缩”，而测量这一行为又是为什么如此重要？
在20世纪50年代，一位名为休·埃弗里特三世（Hugh Everett Ⅲ）的年轻物理学家提议了一个解决办法。他提出，只有一种量子本体，就是波函数，它也只有一种演化的方法，就是通过薛定谔方程演化。不存在坍缩，系统与观测者之间没有根本性的分隔，观测行为毫无特殊地位。埃弗里特宣称，量子力学与确定性的拉普拉斯式世界观契合无间。
但如果这是正确的话，为什么对于我们来说波函数似乎会在观察时坍缩呢？用现代的术语来说，这个关键可以追溯到量子力学的一个特点，叫量子纠缠。
在经典力学中，我们可以认为世界的不同部分都拥有自己的状态。地球在特定的位置以特定的速度围着太阳转，火星也有它自己的位置和速度。量子力学的叙事则大不相同。并不是地球自己有一个波函数，火星又有另一个，如此等等遍及整个空间。只有一个波函数同时描述了整个宇宙——我们毫无保留地将它称为“宇宙的波函数”。
波函数就是我们对每种可能的测量结果赋予的一个数值，这种测量结果可以是粒子的位置，而这个数值告诉我们获得相应结果的概率。具体的概率就是波函数值的平方[10]，这就是著名的玻恩定则，以德国物理学家马克思·玻恩（Max Born）命名。所以宇宙的波函数也就向宇宙中所有物体在空间中的所有可能的分布赋予了一个数值，对于“地球在这里，火星在那里”有一个值，对于“地球在另外的那个地方，火星又在别的某个地方”又有另一个值，如此等等。
所以说，地球的状态有可能与火星的状态纠缠。对于像行星那样的宏观物体来说，这种可能性不会以显眼的方式出现，但对于基本粒子等更小的物体来说，这时时刻刻都在发生。比如说我们有两个粒子甲和乙，每个粒子带有顺时针或者逆时针的自旋。宇宙的波函数可能会向甲顺时针自旋以及乙逆时针自旋赋予50%的概率，而对甲逆时针自旋以及乙顺时针自旋赋予另外50%的概率。如果我们测量其中一个粒子的话，我们不知道会得到什么结果；但我们知道，一旦测量了其中一个粒子，另外一个粒子必然拥有相反的自旋。它们之间互相纠缠。
埃弗里特说，我们应该以字面意义接受这一套量子力学的形式体系。波函数不仅描述了你将要观察的系统，它也描述了你本人。这意味着你可以处于叠加态之中。埃弗里特提出，当你对某个粒子进行了测量，看看它的自旋到底是顺时针还是逆时针的时候，它的波函数并没有坍缩为某种特定的可能性，而是平稳地演化进入了一个纠缠的叠加态。它的一部分是“粒子带顺时针自旋”以及“你看见了粒子顺时针自旋”，而另一部分则是“粒子带逆时针自旋”以及“你看见了粒子逆时针自旋”。这个叠加态的两部分都实际存在，而它们会继续存在并且随着薛定谔方程的要求而演化。
于是，最后关于“世界到底是什么”这个关键的本体论问题，我们拥有了一个终极答案的候选者。至少在更好的理论出现之前，它就是一个量子波函数。
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埃弗里特对量子力学的这一单刀直入的处理手法——只有波函数和平滑演化，没有新变量，没有不可预测的坍缩，也没有对客观现实的否定——又被称为多世界诠释。宇宙波函数的两个部分，在其中一部分你看到了粒子顺时针自旋，在另一部分你看到了粒子逆时针自旋，它们随后会各自完全独立地演化。它们之间在未来不会有任何交流或者相互影响。这是因为你和这个粒子与宇宙的其他部分发生了纠缠，这个过程又叫退相干。波函数的不同部分就是不同的“分支”，所以为了方便，可以说它们描述了不同的世界。（在“自然世界”的意义上，还是只有一个“世界”，它被宇宙的波函数所描述，但这个波函数有很多不同的分支，而它们各自演化，所以我们将这些分支称为不同的“世界”。我们的语言还没有赶上我们的物理。）
量子力学的埃弗里特—多世界诠释有很多优点。它在本体论上简洁明了，只有量子态和它唯一的演化方程。它完全是确定性的，尽管单独的观察者在实际观察之前不能分辨他们到底处于哪个世界，因此人们做预测时必然会部分涉及概率。而它对类似测量过程的事物也没有遇到解释上的困难，同样也不需要有意识的观察者的参与才能完成类似的测量。万物都是波函数，而所有波函数都以同样方式演化。
当然，这带来的宇宙数量大得可怕。
很多人反对多世界诠释，就是因为他们不喜欢有大量的宇宙存在这个想法。特别是这些宇宙还不可观测——理论预言了它们的存在，但没有任何可行的办法能看到它们。这种反对意见不算深思熟虑。如果我们最优秀的理论预言某件事是真的，那么我们就应该对它现实中的真实性赋予相对高的贝叶斯置信度，直到有更好的理论出现。如果你对多重宇宙有着本能或者先验上的反感，那么请务必去研究量子力学更好的表述。感觉不爽并不是有原则的立场。
要心安理得地接受多世界诠释，关键在于要领会到这个诠释并没有先从量子力学的表述出发，再往里强加一个大得荒谬的多重宇宙。在量子力学的表述中，所有这些额外的宇宙都已存在，至少有潜在的可能性。量子力学将单个物体描述为不同测量结果的叠加。宇宙的波函数自然也包含了整个宇宙处于这种叠加态的可能性，然后我们选择将其称为“多重世界”。许多其他版本的量子力学需要花大力气才能摆脱这些多重世界——通过改变整个动力学，或者加入新的物理变量，又或者否认现实本身的存在性。但在解释和预言的能力上，这并没有带来多少好处，而且会使原本简单的框架变得不必要地复杂——至少对于埃弗里特的支持者来说。
这不是说我们没有充足的理由对埃弗里特式的量子力学感到忧虑。据埃弗里特所言，波函数分支为不同的平行世界，这并不是一个客观性质；它只是谈论底层现实的捷径。但到底是什么决定了划分各个宇宙界限的最优方法？为什么我们看到从中涌现的是一个非常接近经典力学规则的现实？这些问题完全值得认真对待——尽管对于多世界诠释的坚定支持者来说，这些都很好回答。
对于宏大图景而言，这场讨论带来的收获包含两件重要的事情。其中之一是，尽管我们还没有一个在最基本层面上对量子力学的完整理解，但在我们目前对它的理解中，没有什么东西必然会否证决定论（未来仅由现在决定）、实在论（存在一个客观的真实世界）或者物理主义（这个世界是纯粹物理的）。所有这些牛顿—拉普拉斯式如同钟表的宇宙拥有的特征，在量子力学里仍能就此保持正确——但我们并不完全确定。
另外一点要记住的，就是量子力学的所有诠释都拥有的共同特点：我们观察宇宙时看到的东西，以及我们没有观察宇宙时描述它的方式，两者其实截然不同。在数世纪以来人类知识的不断进步中，我们偶尔会被迫大幅度重构我们的信念星球，以容纳一幅物理宇宙的新图景。量子力学当然算得上这样的进步。在某种意义上，它是最终的大统一：其中最深层的现实不仅不包含像“海洋”或者“高山”这样的东西，连类似“电子”和“光子”这种东西也被排除在外。存在的只有量子波函数，其他一切都只是方便的说明方式。