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  • 1 # 風雨兼程LYG

    這是由光的波粒二象性所決定的,早在1905年愛因斯坦首先提出光的這種矛盾特性。應該說是量子的特有現象。就像當自己的親人確實還活著,但他又不在眼前,他的生與死有區別嗎?而當自己的親人確實死了,他也不在眼前,他的生與死與活著的時候有區別嗎?其實他生前的離開我們的視線與死後離開我們的視線沒有區別,全在我們的內心。延遲選擇實驗,說明了一個問題,因果求證結果將測試與被測對像納入到一個整體,綜合考量測試結果才會變得有意義。

  • 2 # 禪者zen

    延遲選擇實驗是美國理論物理學家惠勒在1979年提出的一個思想實驗,這個實驗的基本思路是,用塗著半鍍銀的反射鏡來代替雙縫。一個光子(電子也是一樣)有一半可能透過反射鏡,一半可能被反射,這是一個量子隨機過程。把反射鏡和光子入射途徑擺成45度角(如下圖所示),那麼它一半可能直飛,另一半可能被反射成90度角。但是,我們可以透過另外的全反射鏡,把這兩條分開的岔路再交匯到一起。在終點觀察光子飛來的方向,我們可以確定它究竟是沿著哪一條道路飛來的,如果檢測器1在響,說明光子經由直飛的ADB線路傳播過來,如果檢測器2在響,說明光子經由反射的ACB線路傳播過來。但是,我們也可以在終點B處再插入一塊呈45度角的半鍍銀反射鏡,這樣,兩束光線將重新組合,這會引起波的干涉效應,於是,進入1和2的光束強度分別與兩束光在組合點處的相對位相有關。這些位相能透過調整光程長度而改變。特別地,可能這樣安排位相,使得互相干涉導致進入1的光強為零,100%的光進入2。

    按照保留定域性的量子理論觀點,如果不插入第二塊半鍍銀鏡B,那麼光子經由確定的線路ACB或者線路ADB傳播,最終在檢測器1或檢測器2處得到光子的訊號。如果插入第二塊半鍍銀鏡B,我們觀測手段發生改變,光子立即以量子迭加態同時經兩條線路穿過B併發生干涉。總之,如果我們不在終點處插入半反射鏡,光子就沿著某一條道路而來,反之它就同時經過兩條道路。現在,關鍵點是第二塊半鍍銀鏡B插入還是不插入,這個決定可以延遲作出,直到一個確定的光子已經快要到達終點時才決定。這樣,我們可以在事情發生後再來決定它應該怎樣發生!這是與定域性直接相違背的。

    在提出這個設想5年後,馬里蘭大學的卡洛爾.阿雷(Carroll Alley)和其同事做了延遲實驗,驗證了惠勒的這一設想。與此同時慕尼黑大學也作出了類似結果。

    延遲選擇實驗甚至在宇宙尺度上也具有可操作性。1979年月29日,瓦爾希(Walsh)等人用2.1米光學望遠鏡發現了一對相距5.7角秒的類星體0957±561A,B。它們的亮度差不多。等級均為17等,光譜中有相同的發射譜系,譜線的寬度和強度相同。它們曾被認為是兩個不同的類星體。二者分開的視角是6弧秒。現已證明:二者實際上是一個類星體由於引力透鏡原理所成的兩個像。而這個雙像成為在地球上進行宇宙尺度的延遲選擇實驗的天然光源。惠勒提出了一個實驗裝置,將望遠鏡分別對準兩個類星體像,利用光導纖維調整光程差,並將光子引入實驗裝置,就可以完成星際規模的延遲選擇實驗。也就是說,我們是否插入第二塊半鍍銀鏡B,將決定上億光年前就已發出的光的路線,物理世界的定域性在此被推翻。

    有意思的是,引力透鏡現象是愛因斯坦廣義相對論所預言的一種現象,引力透鏡現象的存在是廣義相對論的一個直接驗證,而基於引力透鏡的延遲選擇實驗卻直接否定了相對論的基礎,即光速為物理世界的最大速度。相對論在這裡產生了一個悖論:引力透鏡現象證明了相對論的正確,而基於引力透鏡的延遲選擇實驗,卻推翻了相對論的定域性基礎。我們的世界到底是怎麼一回事?是世界欺騙了我們還是我們被自己欺騙?

    延遲選擇實驗和阿斯派克特實驗是任何試圖解釋量子世界奇異特性理論的試金石,那些試圖保有經典世界實在性和定域性的企圖在這兩個實驗面前都將無法自圓其說。我們無須再做無謂的嘗試,相對論與量子論的矛盾實際上已經明確的告訴了我們,並不是理論有問題,而是理論的公設有問題。當愛因斯坦在與玻爾爭執的時候,哥德爾可能在心裡說:看吧,我早就說過任何具有公設的系統都是不完備的。所以你們的爭執也是遲早的事!

  • 3 # 董加耕

    在惠勒所發現的“推遲現象”中,粒子要不要產生干涉,可以在粒子已經透過第一個半透鏡後,根據你釆取什麼手段來觀測它,再來決定它在之前的透過半透鏡時的運動路徑。薛定諤貓現象中,放射源可以根據你觀察到的貓的死活狀態,再來決定幾天前它要不要放射。顯然,違反因果律的推遲決定,都發生在你沒有觀測,也不能觀測的時空區間。

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