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量子力学傻话(4)

已有 1250 次阅读 2019-12-25 11:06 |系统分类:观点评述|关键词:学者

量子力学傻话

4. 延迟选择,现在改变过去

量子力学坚持认为,当进行电子双缝实验时,电子在没有测量之前它就是一束概率波(波函数),一旦你进行了测量,知道电子经过了哪个狭缝,干涉条纹就会消失,电子就呈现出粒子的性质,电子的波函数就塌缩了。美国物理学家惠勒在1979年提出了一个所谓“延迟选择”思想实验。惠勒设想用半镀银的反射镜P把光分为两路,一路反射,一路透射。然后再用两面镜子A和B把两路光汇聚到C。开始红圈里的半透镜先不放,光子一个一个从激光器射出,一段时间后,发现一半光子进入探测器X,另一半进入探测器Y。说明光子一半走了A路,另一半走了B路。放上红圈里的半透镜P’后,交叉的两路光又合并了,探测器X和Y处都看到干涉条纹。即使光子一个一个发射,干涉条纹依然存在,说明每个光子是同时走A和B两条路,到达C后再和自己发生干涉。假设激光器发射一个光子后,还没放半透镜p’,光子要么通过A路要么通过B路,光子选择A路或者B路后,在还没有到达C之前,突然插入P’,结果也能在探测器X和Y处都看到干涉条纹。似乎是突然插入半透镜的行为让原本选择了A路或B路的光子又重新同时走A路和B路两条通路。这样就得出的结论,认为现在可以改变过去。这就是所谓的延迟选择的含义。

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现在改变过去,这种完全违反因果律的结论显然是荒唐无稽的,然而在量子力学里面却能大行其道,理由还是同样的:因为量子力学与众不同(与其他科学不同)。这样的完全荒唐可笑的实验(据说后来还真的做出了这个实验)居然引起了物理学界与哲学家们的广泛兴趣,煞有介事地进行思考与探讨。

当然,有些不愿意承认因果律被改变的人依然可以用量子力学来解释这个实验。他们认为,不管你有没有插入P’,实际上单个光子始终是同时通过A和B两条通路的,只不过是探测器X和Y在探测的时候光子的波函数才会塌缩。也就是说,光子始终是AB两条通路的叠加量子态,只是测量导致了光子波函数的塌缩,与是否插入半透镜P’没有关系,因此也就不会出现破坏因果律的事情。这种解释是否靠谱呢?显然也是不靠谱的。因为1个光子经过半透镜P后是如何分裂成2个光子的,并没有合理的物理学解释,这回到了双缝干涉的本质问题上去了。




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