正文 第71章 延迟实验与哥本哈根解释(1/2)
实验又开始了,杨教授首先拿走了第四块半透镜。助手启动按钮,发射出光子,光子到达第一块半透镜,它是被反射还是被透射?谁也不知道,半透镜随机给了它一个答案。要知道这个答案,需要依据实验员甲和实验员乙的观察。哪条线上发现了光子,光子就是走的哪条线。按照经典结识,在实验员观测之前,光子就已经在那里。光子不管走哪条路线,实验员在观测到它之前的某个时刻,它必然在某条线的某个位置上。如果实验员甲在水平方向看到光子,光子经过半透镜的时候走的是反射路线;如果实验员乙在垂直方向看到光子,光子经过半透镜的时候走的是透射路线。实验结果证实,如果只有一块半透镜,两个方向看见光子的概率各占一半,说明光子只走了一条路线。
杨教授在右上方装上第二块半透镜,助手按照相同的方法重复该实验。光子到达第二块半透镜的时候,照样发生反射或者透射。如果光子只走了一条路线,那么光子就不会发生干涉,实验员甲和实验员乙收到光子的概率各占百分之五十。网球运动实验已经证实,在装有第四块具有机关的板子的时候,如果网球在反射或透射时只走了一条路线,两个是虻母怕嗜肥蹈髡及俜种五十。
实验继续进行。如果光子经过第一块半透镜的时候,同时从两条线路而来,到达第二块半透镜的时候,就会掺合到一起,实验员甲和实验员乙都可以同时看到从两条路来的光子,这样可以造成干涉。杨教授精心调整了第二块半透镜的位置,使实验员甲的光相位相反,能量相抵而消失,同时让实验员乙的光相位相同,能量叠加而增强,这就相当于电子双缝实验中的明暗条纹,两块反射镜相当于双缝。
这个分光镜的实验结果如何呢?两个实验员收到光子的概率分别为百分之五十?或者一个收到光子概率为零,另一个收到光子的概率为百分之百?如果是前者,说明光子走的是一条路线。如果是后者,说明光子同时走了两条路线。
助手经过反复实验,杨教授发现光子总是百分之百被实验员乙收到。实验证实光子确实走了两条路线。
“很奇怪,没有第二块半透镜,光子只走了一条路线;有第二块半透镜,光子走了两条路线。”胡克昊说。
“我感觉好像有这样的理由。没有第二块半透镜,实验员能够探测出光子走了哪条路线,光子的行踪完全泄密,所以它的波函数坍缩,只能走一条路线;如果有第二块半透镜,假设光子只能走一条路线,由于两块半透镜都有反射或透射的可能性,实验员最终不知道观察到的光子来自哪条路线,光子的行踪就没有泄密,所以波函数没有坍缩,于是光子没有必要只走一条路线,就同时走了两条路线。”杨教授说。
“光子的行踪是否泄密,与光子的波函数是否坍缩有关?”胡克昊问。
“可能是。只要人的意识知道了光子的行踪或光子的行踪被泄露,波函数就要坍缩。”杨教授说。
“能不能这样,先只用一块半透镜,让光子只走一条路线。在光子快要到达第二块半透镜时,我们再把第二块半透镜放上。光子走过的路线不可能再改变,当它到达第二块半透镜的时候,它是走一条路线还是两条路线?如果光子决定走两条路线,前面的路已经走过了,难道还要重走?难道世界上有回头路?如果光子决定走一条路线,它如何面对前面第二块半透镜?因为前面的实验证实,只要有第二块半透镜,光子必须要走两条路线。”胡克昊说。
“你所说的就是1979年爱因斯坦诞辰100周年的时候,在他生前工作的普林斯顿召开了一次纪念他的讨论会上,爱因斯坦的同事,也是玻尔的密切合作者之一约翰·惠勒(johnheeler)提出的‘延迟实验’,我们不妨再做一做。”杨教授说。
杨教授果然按惠勒实验的构思进行了延迟实验。结果证明:光子经过第一块半透镜,只选择了一条路线,快要到达终点的时候插入第二块半透镜,光子会瞬间改变决定,让自己经过第一块半透镜时走过的一条路线变为两条路线。也就是说:光子的运动历史已经发生了改变!我们可以在事情发生后再来决定它应该怎样发生!如果说我们是这出好戏的导演的话,那么我们的光子在其中究竟扮演了什么角色,这可以等电影拍完以后再由我们决定!
杨教授进行的延迟实验再一次改变了“因果律”。他在进行薛定谔猫实验的时候,车祸死亡女子的灵魂观察到薛定谔猫已死,自己打开密室发现薛定谔猫还活着,因果律已经被杨教授的实验打破。杨教授苦苦思索这些实验,应该如何进行解释?
由此看来,难道哥本哈根学派的诠释是对的?
哥本哈根学派认为:在我们观测之前,不存在什么物理量,也就是说,光子不在任何一条路线上,它没有位置,没有路径,也没有动量之类的其他任何物理量,它不是一个真实的存在,所以,也就谈不上什么“历史”,因为它还没有发生,它只是无数可能的叠加。只有我们观测了,光子才成为光子,历史也就随之有了配套的剧本。有第二块半透镜,就观测到干涉的结果,配套的历史是走两条路;没有第二块半透镜,就得到没有干涉的结果,配套的历史是走一条路。也就是说,我们现在的观测,可以创造历史!无需穿越,只需选
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