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令人困惑之极的延迟实验,终于被破解了吗?
来源: | 作者:欧阳米果 | 发布时间: 2023-09-08 | 41 次浏览 | 分享到:

延迟实验非常著名,也非常令人迷惑,但人们都没注意到这个实验中的一个盲点,这个盲点是一个BUG,与现有的量子学知识相悖,具体分析如下:



 

一、如图1,根据双缝实验的解释,如果在延迟实验中没有观察测量,光子是以波粒叠加的状态同时发生透射和折射,所以光子同时通过路径1和路径2,走双路。


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二、如图2,在延迟实验中加入观察测量,光子则无法同时通过路径1和路径2,随机走单路,这与测量结果相符合。


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三,如图3,放上第二块半透镜B,与量子学知识相悖的情况出现了。延迟实验是这样描述的:“如果我们不在终点处插入半反射镜,光子就沿着某一条道路而来,反之它就同时经过两条道路。”

 

可是,如果我们不做迟时处理,先放上半透镜B,再发射光子,光子是走双路还是走单路?实验描述称是走双路,但人们此时似乎忘记了一件重要的事,那就是——观察测量仍然在进行!在观测下的光子不可能走双路!这就是盲点所在。可是测量结果竟然是相反的:光子每次都走了双路!

 
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附图:半返半透镜(镜片镀了层反射膜,通透性良好)

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我们可以设想一下,如果在图3中的靶屏后面安排两个观察员,那么观察员的视线通过半透镜B和全反光镜,延着光路必然能清楚地看到半透镜A那里,这样,在图3中的光路完全暴露在观察测量之中。

 

假设光子有视觉,它到达半透镜A后,必然能通过全反光镜看到观察员或靶屏。因为无论是观察员还是靶屏,其形象可不是单个光子,而是“一大群”光子,半透镜B能挡得住这样的“光辉形象”吗?实验中那个到达半透镜A的光子若有视觉,无论从哪个方向上都能看到后面观测者!它不该被“吓”得坍塌吗?

 

总之,图3中的光路完全处于观察测量之中,那么就出现了下列问题:

 

疑问1:为什么放上半透镜B,光子就不受观察测量的影响了?

 

疑问2:假设半透镜B能够对光子路径产生某种影响,可光子在到达半透镜A时,如何知道后面的路上还有半透镜B呢?难道光子真有视觉、有意识吗?若不是这样,光子为什么会走双路呢?

 

疑问3:如果光子能够“感知”半透镜B的存在,它能预知我们对半透镜B进行延时处理吗?如果能,那么因果律继续生效,因为我们的延时行为早在光子的预料之中,所以光子果断决定双路通过——这太不可思议了!光子不但“成了精”,还比有预知未来的本领?

 

为了解决上述困惑,特提出了“前感”实验,如图4,实验设计:将感应器前置到a、b点,提前感应光子的路径。

 

预测:无论是否进行观察测量,光子都走双路。


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“前感”实验非常简单,用Hong-Ou-Mandel实验的装置就可以完成,只须把打在分光镜上的两个光子改为一个光子就行了,然后检查后面的两个探测器是否都能测到光子,如果都能测到,则实验成功。

 

若实验成功,一直以来困惑人们的延时实验就被证伪了,我们不用面对前文中的三个疑问,只需研究(图2)中走双路的光子在会合时发生了什么,我对此有一些假想,比如纠缠终止、量子实体化、波粒分离化等等,这就是另一个课题了。

 

若实验失败,我们就不得不面对那三个疑问,所有疑问都指向一个令人不安的事实:光子能“看”,会“想”,还可能具有预知能力!

 

所以,无论前感实验成功还是失败,都能获得重大理论突破,实验的意义是重大的。




心存天恩,以理劝善,自觉觉他,存福积分!



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