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經典的量子延遲實驗,徹底顛覆世界的客觀實在性

經典的量子延遲實驗,徹底顛覆世界的客觀實在性

「量子延遲實驗」是由愛因斯坦的同事約翰·惠勒提出的。1979年在紀念愛因斯坦誕辰100周年的大會上,約翰·惠勒設計了一個戲劇化的「延遲實驗」,它通過一個精巧的設置,對雙縫干涉實驗進行了改進,使我們可以「延遲」電子的決定,使得它在已經實際通過了雙縫屏幕之後,再來選擇究竟是通過了一條縫還是兩條。這個構想一經提出,立刻震驚了學術界。

這裡先要簡單介紹電子的雙縫干涉實驗,這是人類歷史上最令人毛骨悚然的實驗。實驗是這樣的:發射電子通過雙縫並在屏幕上成像。當人們不對電子進行觀察時,單個電子神秘地同時通過雙縫形成干涉條紋;而當人們試圖對電子如何通過雙縫進行觀察時,電子神秘地坍縮為一個粒子,從而造成干涉條紋的消失。在這個實驗中,電子似乎能神奇地躲避人們對其過雙縫行為的觀測,其直接結論就是:人的意識會影響觀測對象的行為,促使觀測對象選擇成為多種疊加狀態中的一種。從此,意識開始進入主流科學領域。

然而,這個結論太有顛覆性了,遭到了愛因斯坦等人的激烈反對,為此愛因斯坦與波爾進行了長達幾十年的爭論。由於雙方都缺乏實驗的支持,爭論始終沒有一個明確的結論。而量子延遲實驗的提出可以說為檢驗兩者的爭論提出了一個可行的方法。

實驗是這樣的:發出一個光子,在其行進路線上設置一個半透鏡,那麼光子會疊加地同時沿兩條路徑前進。再將兩路光線會合。如果不選擇觀測,則光子會在屏幕上打出一個點。如果再加入一面半透鏡,即人的「意識」選擇觀測,則會在屏幕上打出干涉條紋。這裡的關鍵是,加入第二面半透鏡的行為是人的意識可以隨意控制的。在光子即將作為粒子打在屏幕前的一剎那,突然加入半透鏡,那麼也會形成干涉條紋,那麼這意味著光子作為粒子通過前一面半透鏡的歷史發生了改變。

經典的量子延遲實驗,徹底顛覆世界的客觀實在性

因此實驗就圍繞著「突然」加入半透鏡進行。科學家通過精心地設計,通過時間輪極精微地控制著加入半透鏡的時間。一切都在按實驗步驟有序地進行,大家忐忑地等待著實驗結果。

然而,神奇的現象出現了,屏幕上竟然打出了干涉條紋,意味著人們加入半透鏡的做法真的改變了光子的歷史。也就是說,光通過雙縫時已經是一個粒子,這是人類已經觀測和記錄到的信息。然而在這個歷史已經確定的情況下,由於人為加入了半透鏡,光子作為例子的歷史完全清除了,它全部的生存歷史已經是波,也就是人在當下改變了它的歷史。換句話說,光子的歷史是由未來決定的。

一切都顛倒了。哥本哈根學派又一次取得了勝利。電子的雙縫干涉實驗已經證明了意識可以造成客觀對象狀態的坍縮,而量子延遲實驗則顛覆了人們千百年來堅信不疑的因果律。人們回顧當年波爾的話:任何一種基本量子現象只在其被記錄之後才是一種現象。發現,這句話的含義竟然那麼深刻。 如果將延遲實驗的結論進一步拓展,我們宇宙的歷史也可能是它實際發生後才被決定究竟是怎樣發生的!宇宙本身由一個有意識的觀測者創造出來也不是什麼不可能的事情。我們的觀測行為竟然參與了宇宙歷史的創造過程!宇宙的歷史竟然是我們現在的觀測行為決定的,從來就沒有什麼客觀存在的宇宙歷史。在人出現之前的宇宙歷史,也可能是人的意識的產物。

一切都是那麼神奇,人們不願相信,可是面對量子延遲實驗的結果,人們只能無奈地選擇尊重這樣的結果。量子的世界就是這麼神奇。

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