歡迎收看量子科普第123期，今天和大家聊一聊十分詭異的延遲選擇實驗。
如果說世界上存在一種比愛因斯坦的相對論更難理解的物理理論的話，那麼多數物理學家會為量子力學投上一票，世界著名物理學家、哥本哈根學派領袖曾經說過這樣的話:如果你不為量子力學而感到困惑，那麼你一定不懂量子力學，量子力學所研究的微觀量子領域中存在著大量與宏觀世界截然相反、甚至無法用常識理解的現象，最令人無法理解的就是微觀量子世界中：人的觀測行為決定了微觀粒子的最終狀態，關於這個問題，愛因斯坦與玻爾展開了長達半個世紀的爭論，愛因斯坦堅信人的觀察行為不可能決定微觀粒子的狀態，微觀粒子狀態的決定性因素只能是物質本身，但延遲選擇實驗卻將愛因斯坦的絕對論徹底否定。
愛因斯坦與玻爾的爭論來源於一個有趣的物理實驗，即電子雙縫幹涉實驗，具體的實驗細節這裡就不過多介紹了，我們直接來看一下實驗的最終結果：當人進行觀測時，單電子以粒子的形態通過雙縫，但是當人不對實驗進行觀測時，單電子以波的形態通過雙縫，就好像人的觀察行為可以決定微觀粒子的形態一樣。以玻爾為首的哥本哈根學派認為：是人的觀察行為導致微觀粒子的波函數崩塌，觀察行為使微觀粒子迅速從疊加態坍縮成單一態，而愛因斯坦卻嘲笑道：上帝是不會擲骰子的，那麼到底熟對熟錯呢？ 我們來看一下下面這個實驗。
使用塗著半鍍銀的反射鏡來代替雙縫。那麼單光子就有百分之五十的可能通過反射鏡，也會有百分之五十的可能被反射，它是一個完全隨機過程，把反射鏡和單光子入射途徑擺成45度角，那麼單光子會有百分之五十的可能直接飛出去，也會有百分之五十的可能被反射成90度角。我們通過其餘的全反射鏡，將這兩條路徑分開的岔路再交匯到一起。物理學家可以在終點觀察單光子運動的方向，然後判斷單光子是沿著哪一條道路飛來的。
如果物理學家在終點前加入了半鍍銀反射鏡，也就意味著對於單光子進行了人的觀測，那麼按照哥本哈根學派的觀點，單光子的運動路線只會是一條，如果我們不加入半鍍銀反射鏡，那就是不對於單光子進行觀測，那麼單光子處於疊加態，它會嘗試所有中可能，一定會沿著兩個路線進行運動並且在終點匯合，並且形成幹涉條紋，實驗的結果與哥本哈根學派預測的一致。
但大家有沒有意識到這樣一個問題：物理學家在單光子運動的中途加入第二面半鍍銀反射鏡進行觀測，觀測到的只能是單光子在通過第一面半鍍銀反射鏡後的運動過程，也就是單光子已經做出選擇之後的運動，但是物理學家在單光子做出選擇之後的觀測行為，竟然可以改變單光子之前做出的選擇，人的觀測單光子的未來竟然改變了它的歷史，未來決定了歷史，結果決定了因為，這聽起來真是太不可思議了，但是它卻真實的存在於微觀量子世界之中，這對於愛因斯坦的絕對論無疑是一個極大的否定。
微觀量子世界的種種行為不得不讓我們發出這樣的感嘆：或許上帝真的是在擲骰子。