量子最新思想實驗「惠勒的貓」

1979年物理學家惠勒提出「延遲選擇思想實驗」，後來被不斷驗證。實驗過程如下圖：

雷射脈衝源從左下角發出光子，到達半鍍銀的反射鏡Bѕ1（作用是使光子有一半可能穿過了反射鏡BS1到達全反射鏡M2，一半可能被反射鏡BS1反射到達全反射鏡M1），兩個全反射鏡M1和M2把這兩部分的光子又交匯在一起。在終點D1、D2觀察光子飛來的方向，我們就可以確定光子究竟是沿著哪一條路徑飛來的。

如果在終點處也插入一塊半鍍銀的反射鏡Bѕ2，通過調整BS1-M1-Bѕ2和BS1-M2-Bѕ2兩個路徑的光子的相位，可以使這兩部分光子到達BS2時發生反相干涉，從而使光子在水平方向D1或者在豎直方向D2上「互相抵消」，最後只在豎直方向D2或者水平D1方向上輸出。

令人感到不可思議的是，即使雷射脈衝源每次只發出一個光子，經過足夠長的時間，你還是可以看到同樣的幹涉結果：這說明一個光子每次到達Bѕ2時和自己發生了幹涉——按照量子力學的說法就是一個光子同時通過BS1-M1-Bѕ2和BS1-M2-Bѕ2兩條路逕到達Bѕ2後和自己發生幹涉。

但是，如果在終點處不放置半鍍銀的反射鏡BS2，雷射脈衝源每次只發出一個光子，則通過在終點觀察光子飛來的方向，我們每次卻只能看到光子從一個路徑飛來，或者沿水平方向，或者沿豎直方向。這說明，如果我們不在終點處放置半鍍銀的反射鏡BS2，光子就沿著某一條路徑而來，反之，它就同時經過兩條路徑而來。也就是說，我們的選擇決定了光子的「選擇」。

更神奇的現象！我們在光子已經通過了第一塊半鍍銀的反射鏡BS1，快到達終點（還沒到達）的時候，才把半鍍銀的反射鏡BS2放入終點處，結果會怎麼樣呢？

按正常邏輯，我們會認為光子通過了第一塊半鍍銀的反射鏡BS1後已經選擇了怎麼走，按前面的結果就是光子只沿著某一條路徑而來，應該不會再發生幹涉現象。

然而，結果再次讓你感到驚訝：光子還是選擇了同時經過兩條路徑而來！

這說明了：我們現在的選擇（觀測行為）改變了光子過去的「選擇」。

也就是說，我們可以在事情已經發生之後再來決定它應該怎麼發生——無論是否事情的結果在邏輯上已經在一段時間以前被決定！

「惠勒的貓」——延遲實驗的升級版

我們在延遲思想實驗基礎上加入兩個新元素：受控發射的子彈和一隻活貓。

具體實驗方法：在實驗設備M1和M2處分別放置一個光子探測器（檢測光子通過的路徑），探測器連接一個無聲的子彈觸發裝置，子彈瞄準一隻活著的貓。貓和子彈觸發裝置被放在一個暗箱裡，只能在實驗結束後才能打開。如果光子沿著一條路徑來子彈就會被觸發殺死那隻貓，如果子彈沿著兩條路徑來子彈就不會觸發貓就能活下來。當我們讓光子通過第一塊半鍍銀的反光鏡BS1，快到達終點的時候，把半鍍銀的反射鏡BS2放入終點處，最終，貓是死是活？

按正常邏輯，光子通過第一塊半鍍銀的反射鏡BS1後（光從一個路徑而來），觸動了觸發裝置貓被射死。然而，最終結果光子是選擇了同時經過兩條路徑而來！貓應該活著！

因此，貓仿佛經歷了一場先死後生的過程。而且身體先前曾被子彈擊中，最後又完全沒有受傷的痕跡。它仿佛經歷了一次時間穿越和時光倒流。

惠勒的貓現實意義

微觀量子現象能否在宏觀宇宙中實現？

惠勒的貓體現了「延遲性選擇」的結果，即時間倒流現象。假如一樣適用於宏觀世界。那麼，我們可以利用「延遲選擇」的方法，使死去的人「復活」，改變歷史故事和歷史結局。