双缝干涉延迟实验，未来竟然能够决定过去？

明曲

细思极恐的双缝干涉延迟实验，

未来竟然能够决定过去？

    双缝干涉实验所显示出来的结果是20世纪科学家集体遭遇的一次“灵异事件”，在这个简单的实验中微观世界的基本本质，叠加态、不确定性、观察者效应展现的淋漓尽致。

     而这三个现象又是如此的烧脑、违反直觉、毁人三观，所以我们常说双缝干涉实验的结果让人觉得后背发凉，有那么一点“恐怖”的感觉。

     叠加态是微观粒子的本质，一个粒子可以处在不同状态的混沌态，它具有多面性。以光子来说它就是波粒二象性。一个光子可以同时处在左缝和右缝这两种路径的叠加态中，可以同时穿过两条狭缝，并于自己发生干涉。

     不确定性原理，也称为测不准原理，在微观世界中我们宏观世界中科学准确的预测性完全不起作用，微观粒子的行为只满足概率统计，我们不能准确的同时知道一个粒子的位置和动量。

     这两个物理量的测量误差的乘积一定大于某个值，也就是说，如果我们准确的知道了一个粒子的位置，那么它的动量可能会是0到无穷大，变得十分不确定。

     而在单个发射光子的时候，这个光子到底会落在屏幕的那个位置，我们无法准确的知道，只能说出它出现在某个位置的概率是多少。这一点和宏观世界有着本质的区别，需要用不同的理论去解释。

     测量这件事会导致微观粒子的波函数发生坍缩，也就是从混沌的叠加态转变为确定的状态，例如，我们对光子（电子）的观测就导致了光子从叠加态坍缩到了粒子态。这样也会导致光子不能神奇同时处在两个路径的叠加态中，只能选择一个单一的狭缝经过，从而导致干涉条纹消失。

     那么这跟人类的观察有何关系？

     观察这个行为确实具有人为的因素，貌似是人的因素导致了量子态发生坍缩，导致结结果发生改变，甚至导致未来决定过去。

     但是观察这种行为是怎样发生的呢？上文我已经提过，历史上对双缝实验的观察我们无法用光子做出来，而使用的是电子，因为在我们观察的时候，我们要想获得粒子的信息，就必须要使用另外一个粒子和其发生相互作用，来反馈给我们。

     你想一下我们如何去观察电子？是不是要向电子发射一定能量的光子，当光子在被反射回来时，我们才能知道电子的状态。

     没有这种交互作用，也就没有所谓的观察！但是这个测量的过程就会导致电子的状态被限制单一的状态中，换句话说，当电子穿过狭缝时，我们强迫电子与光子发生相互作用，正是这个过程导致电子波函数的坍缩。

     所以说观察行为也是一种量子行为。跟人类的意识没有任何关系。

转自：量子科学