分類: 知識 常識詞典 編輯 : 常識 發(fā)布 : 03-26

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電子實際穿過雙縫之后再觀察是否意味著因果顛倒？因為我的觀察，才導致它穿過時是否發(fā)生了干涉。而時間上，觀察在穿過雙縫之后。這是否意味著，過去就如同將來一樣莫測和可改變？這個實驗可以擴展一下，用半透鏡代替雙縫，從而構(gòu)造出一個具有相當尺度的系統(tǒng)，使得，無論是宏觀還是微觀上，都是在電子實際上已經(jīng)穿過雙縫*后*，再加入的探測器。3 個答案

答案 1：

你糾結(jié)的可能是在穿過雙縫時做測量的話干涉消失的現(xiàn)象，叫做量子退相干[1]，是由環(huán)境與量子系統(tǒng)的相互作用來解釋的。這里的環(huán)境就是探測器，由于探測器的存在，整個系統(tǒng)已經(jīng)完全不同，必須把探測器（環(huán)境）與電子做為一個系統(tǒng)來計算和解釋，他們間有相互作用，不能分開。一個比喻來說明雙縫處探測器的作用，好比讓電子回答一個主觀問題，比喻一個人是好是壞。沒有探測器的情況下，電子可以辯證地認為這人又好又壞。在雙縫處有探測器的情況下，電子-做出非黑即白的評論。雙縫處的探測器和后加入的探測器（屏本身）不是等效的系統(tǒng)。后者有干涉現(xiàn)象，前者沒有。前者在時間上處在同一點，探測器和電子通過時的狀態(tài)是糾纏的兩個雙狀態(tài)系統(tǒng)（即必須處理為一個系統(tǒng)）。后者探測器（屏）作用時電子已經(jīng)通過雙縫，電子波散布于全空間，而且探測器也不再是雙狀態(tài)系統(tǒng)而是一個面。如果數(shù)學一下的話，設(shè)雙縫處探測器的狀態(tài)為｜是 > 和｜否 > ，表征電子是否從左縫穿過；電子穿過時的狀態(tài)為｜左 > 和｜右 > ，表征從哪個縫穿過。我說不能分開，是指存在一些狀態(tài)，不能寫成兩者狀態(tài)的張量積，比如（左+右）X（是＋否）。一個典型的例子是（左是＋右否），著名的量子糾纏態(tài)。這是與經(jīng)典物理的關(guān)鍵不同點。在這一糾纏態(tài)下測量探測器的狀態(tài)，結(jié)果如果為“是”，那電子的狀態(tài)就是“左”。讓人覺得因果關(guān)系顛倒的是延遲決定實驗，這是與雙縫等效的，但是與上面的分析不矛盾。該實驗使用分光鏡將光分成兩路，光路合并前對光路的測量影響了合并后的干涉與否，貌似測量影響了光在過去一個時刻的選擇。我們可以將之理解為一塊非常厚的板上的雙縫，或者使用光纖等手段加長光在縫內(nèi)停留的時間。光路合并前的測量就是在縫內(nèi)或光纖內(nèi)的測量。光不論分開多久之后，只要還未合并，就處在雙系統(tǒng)狀態(tài)，在探測器處就形成糾纏態(tài)（-做出非黑即白的選擇）。合并之后的測量等效于雙縫實驗中用屏觀察。光被分路后，到達探測器前，光是雙狀態(tài)系統(tǒng)，用科普的話說是“同時存在與兩條光路中”，用量子力學的話說是兩個狀態(tài)的疊加。因此探測器沒有影響過去，光在到達之前沒有做過任何選擇，是探測器強加給他的選擇，并最終體現(xiàn)在合并后的光路中。如果有人認為這樣的描述是“看不見的龍”，我呆過的一個實驗室早已實驗觀察到了測量動作如何將一個量子狀態(tài)變?yōu)榭此平?jīng)典的狀態(tài)（退相干）。[1]en.-.org/wiki...

答案 2：

@陳浩 已經(jīng)解釋的十分清楚了. 正如將來不能被確定一樣, 過去也不能被唯一地確定. 電子在完成我們觀察的這次干涉"之前"有了無數(shù)的可能,根絕費恩曼的理論,我們對一個系統(tǒng)進行的觀測影響了它的"過去".約翰.惠勒 想出了一種延遲選擇的實驗 很微妙的解釋了這整個過程. 同時 也得到一個信息-- 粒子的過去是由它穿過縫隙之后才確定的.

答案 3：

本身對于電子干涉實驗結(jié)果的獲取 不就是穿過雙縫后的觀測么？而觀測對系統(tǒng)的影響是由測不準原理早就決定了的 所以只能用概率去分析群體 而對于單個電子 永遠無法得知其行蹤 即使知道結(jié)果

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