愛因斯坦的同事約翰·惠勒提出了「延遲實驗」:一半鍍銀的鏡子(半透鏡)的作用就相當於是雙縫,光子有50%的概率被反射或者通過。圖中最上面的部分,在終點之處看到的是光的粒子性。在圖中下面部分,終點處又插入一塊半透鏡,讓光形成自我幹涉,可以在一個方向上看到幹涉條紋,另外一個方向上通過調整位相使得在這個方向上的光子呈反相而相互抵消。如下圖
後來馬裡蘭大學的卡洛爾.阿雷和其他研究機構真的做了實驗,和思維實驗的結果是一樣的。惠勒後來引玻爾的話說,「任何一種基本量子現象只在其被記錄之後才是一種現象」。可以說,光子在通過第一塊透鏡到我們插入第二塊透鏡這之間「到底」在哪裡,是一個無意義的問題。這個延遲實驗其實和雙縫實驗是一樣的。
還有其他如用高速攝影機拍攝雙縫實驗的:如果不用高速攝像機, 我們人眼看到是光以波的形式傳播,通過雙縫後呈現在屏幕上不是兩條光斑,而是很多條光斑,間接說明了光是以波的形式傳播。但是當打開高速攝像機的那一刻,奇蹟出現了,屏幕上的多條光斑立刻變為兩條光斑,也就是說,高速攝像機記錄下來的光是按粒子形式傳播的,好像單光子有思維一樣,知道科學家想要幹什麼,就是不讓他們探知。
馮·諾依曼為代表的觀點認為:主觀的介入是量子退相干的根本原因。另外的觀點把測量過程中量子態相干性的消失理解為由於「量子糾纏」而導致的一個動力學過程,即使觀察者不在場也照樣發生,其中儀器只不過起著「記錄」的作用。
我的理解是這樣的:
光量子是由很多量子比特組合而成,並不是說光量子本身就是一個「粒子」,而量子比特是是真空渦旋,是最小的能量單位。光量子本身是多個由量子比特構成的多個能量中心的綜合,也是多個真空渦旋的組合。這種結構決定了光量子(單一的光量子)具有粒子性(能量的綜合)和波動性(多個渦旋的相干,這種相干具有持久性)。所以說光量子的波粒二象性並非外界賦予的。
雙縫實驗中,高速攝影機所能感應到的只有信息(能量的綜合),而人眼可以感應到相干疊加的能量(疊加能量並不一定是有信息的)。這是因為高速攝影機無法對疊加能量部分感光,如果變成普通攝影速度,就應該可以感光,像人眼那樣感應到幹涉條紋。
在第一個圖的延遲實驗中,並不是因為「人的最後行為」改變了光量子達到之前的狀態。而是光量子本身就具有波粒二象性,即光量子本身是多個由量子比特構成的多個能量中心的綜合,也是多個真空渦旋的組合。這種結構決定了光量子(單一的光量子)具有粒子性(能量的綜合)和波動性(多個渦旋的相干,這種相干具有持久性)。光量子本身具有波粒二象性,之所以後面的結果不同是因為「感應到的不同」,也就是說當沒有在最後那個階段加「半透鏡」時,只能感應到的是光量子的信息,即能量的中心的能量;而加了「半透鏡」以後,就感應到了因渦旋相干而形成的疊加部分的能量,即幹涉條紋。
總結:
1、雙縫實驗中的幹涉條紋是光量子的量子相干形成,即幹涉的明暗條紋並非都是光量子能量中心造成的,即並不是光量子的信息造成,也可以說我們感應到的幹涉條紋並不是光的信息,這是最重要的理解。
因為人類可以感應非信息,所以那些意識作用下發生退相干之類的觀點我認為並不正確。波與粒的表現與人類的觀測沒有關係。
2、按照上面的第1條中所述的幹涉條紋並非光的信息,看來人還可以感應光量子的「非信息」。我之前的文章《世界的本源到底是連續的還是非連續的?所有問題在於感應能力》所說「人只能感應信息,不能感應「非信息」,只能通過信息的變化間接感應到非信息」有誤,或者說那篇文章的判斷僅僅是「觀念上的感應」,而現實中的的確確存在了「第1類意識的感應」,經驗的感應。
本文由探索貓原創,版權所有。探索貓尋企業合作。