科学家慧勒设计了1个实验,可以操纵几亿年前光传播路径,违背因果律,暗示宇宙无真相
在单电子的双缝干涉实验中,一旦通过双缝的电子被探测,电子的波函数态就会溃缩为粒子态,在显示屏上原来出现的明暗相间的干涉条纹,就会消失。
对于电子这种诡异性质,量子力学的正统学派,哥本哈根学派的解释是:电子不被测量的时候,是不存在确定的状态。
当然,这样的解释是会引起很多非议的。即使在科学家中也不例外。对此持反对意见的是爱因斯坦一派。当然爱因斯坦一派也并不只是爱因斯坦一个人,这一派也是人才济济。
》受上世纪五六十年代实验手段的限制,当时通常认为对电子的测量必然要干扰电子的行为,而这种干扰是一种物理干扰,正因为电子被“打扰了”,所以改变了自己的行为方式。
这就好像我们探测一颗子弹的飞行方向,必然要用激光或者是雷达波照射这颗子弹,假如这颗子弹非常非常的轻,当激光或者是电磁波照射上去的时候,光子的动量就会影响子弹的飞行方向,那么我们对这颗子弹的测量显然是不准的。
假如我们能够排除对于电子行为这种物理干扰,仅仅从逻辑上判断,能不能得到与哥本哈根学派解释相悖的结论呢?
为了推翻玻尔等人对于量子行为的哥本哈根诠释,爱因斯坦这一派也是殚精竭虑。
爱因斯坦有一个同事叫慧勒,黑洞的正式英语命名“black hole”,就是慧勒给出的。
慧勒非常聪明,他想了半天,终于想出来一个绝妙的主意:用纯粹逻辑判定的方式,不对量子的行为做事先的干扰,来确定量子的状态。
》这就是著名的延迟选择实验,也是一个真正的让人细思极恐的实验。
这个实验用的是光子来代替电子。其原理说来也简单,原来在双缝干涉实验中,两条缝必须挨得很近才行,因为要接近波的波长,才能够形成干涉,所以一般的情况下,这两条缝间距只有微米级别。
惠勒延迟选择实验,用一个半反射镜代替了双缝。因为光照射到这个反射镜上有50%的概率透过有50%的概率被反射,所以叫半反射镜。然后透射的50%的光走一路,反射的50%光走另外一路,让这两路光在终点的会合以后进行干涉。
在终点,让光形成干涉的仍然是一个半反射镜。在这个半反射镜后面有对两路光的观测装置。
》这里面的逻辑联系是这样的:光的行为在先,人的观测在后。这就是所谓的延迟选择!也就是说,一件事情已经发生了,我们再去观察它。
那么问这样一个问题:事后的观测能不能影响事先光子的行为?
答案是会!这个实验做了无数次,答案都是,会!
我们再举一个活生生的例子来说明这个问题。就比如说我们去电影院里买了一张票,要看一场电影,电影院循环播放两个电影。一个观影厅是《侏罗纪公园》,另一个观影厅是《变形金刚》。
我们不告诉售票窗口要看哪个电影,让售票的人给我们随机的选。理论上说,当我们拿到售票窗口给我们的电影票的时候,已经被决定要去哪个观影厅了。不管我们左手拿到票,还是右手拿到票,都不能改变售票窗口的决定。
但是有一个人告诉你,他可以通过用左手拿票或者是右手拿票来控制售票窗口作出的选择。这是不是很诡异?
》因为这是在用现在发生的事,影响过去发生的事。但是延迟选择实验,就证明了这一点。
如果我们不承认现在能够影响过去。我们还有一点点可以狡辩的余地:人类的意识可能是一种未知的物理量,是一种能量场,我们通过意识影响售票窗口的决策。
因为这样的解释,可以避免让我们陷于违反因果关系的困境。
延迟选择是用光子做的,所以很好找实验材料。但因为光速飞行的太快,几乎是瞬间即到。所以我们还可以用意识来影响实验来狡辩的解释。
》假如光在很久很久很久以前就出发了,在我们人类还没有诞生之前就出发了,那么我们现在做这个实验还成不成立呢?
辽阔无边的宇宙,给我们提供了这样实验的机会。
因为我们在地球上看到的那些星光,都是几年、几十年、几万年甚至几亿年前发出的光线。
我们知道引力会让光线弯曲,这就产生了一个引力透镜效应:原来躲在遥远星系背后的那些星光,会因为时空的弯曲转一个弯,射到望远镜。光线可以从左转向我们的眼睛,也可以从右转向我们眼睛,这样我们在望远镜里就会看到两颗一模一样的星星!
所以,我们可以用这种引力透镜效应来代替延迟选择实验中的半反射镜!因为光选择从左面偏转入我们的眼睛,和从右面转入我们的眼睛的概率是一样的,都是50%。
我们在地面上只要再加一套半反射镜和观测装置就可以做这个实验。
那么实验的结果是怎么样呢?答案就是,我们可以通过现在的观测,选择1亿年前星光传播的路径。
》在人类还没有产生的时候,有一束在宇宙空间中传播的光,在这束光飞行了1亿年以后,我们还能选择光在宇宙空间中飞行的轨迹!
所以用“意识影响光线传播”解释延迟选择实验,也站不住脚了。
这里有几个细思极恐的事。
第1个是:我们现在的行为,是不是可以由将来的选择决定的?过去、现在和将来到底是顺序关系还是平行关系?
第2个是:这个世界到底是真的还是假的?那些遥远的星星,在我们观测之前难道真的不存在?
第3个是:我们本来以为,在我们周围的这些客观规律是独立于我们人类的存在。我们人类只是宇宙演化的观众,但实际上宇宙的运动规律随动于人类的观察。
所谓细思极恐,就是它表现出来的性质,不仅颠覆了我们对这个世界因果关系的认知,而且让我们怀疑过去、现在、未来这样的时间概念是不是真实存在。
如果更进一步思考,会发现宇宙中所谓的客观真相并不存在。空间尺度、时间维度只存在于人类的意识中。