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1700961571 延迟实验示意图1
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1700961573 但是,通过在半道上摆放其他反射镜,我们又可以把这两条分开的岔路再交汇到一起,如上图所示。如果我们简单地在终点观察光子飞来的方向,就可以确定这个光子当初究竟走了哪条道路。而这样做,就相当于我们探测电子通过了哪条狭缝,结果会得到一个随机、但唯一的答案。
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1700961575 不过,只要我们愿意,我们同样可以让这个光子“同时沿着两条路径而来”:只要在终点处再插入一块同样呈45度角的半镀银反射镜,然后仔细安排位相,我们完全可以让这个光子“自我干涉”,在一个方向上抵消,而只在另一个方向出现。这样做,就好比让电子同时通过两条狭缝而产生干涉图纹,按照量子派的说法,因为发生了干涉,光子必定“同时经过了两条道路”,就像同时通过了双缝一样!
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1700961577 总而言之,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。现在的问题是,是不是要在终点处插入反射镜,我们可以在“最后关头”才做出决定,而这时候理论上光子早就通过了第一块反射镜,这个事件已经成了过去。然而,有趣的是,它却必须在快到达终点的时候,根据我们的选择,反过去决定自己当初到底走的是“一条路”还是“两条路”。也就是说,它必须根据“未来”的事件,去选择自己的“过去”应该怎样发生!
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1700961582 延迟实验示意图2
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1700961584 想象你去看电影,虽然你对电影内容一无所知,但很明显,既然已经剪完上映,说明这部电影早已杀青。但走到电影院门口的时候,你却被告知,只要你从左门进去,就会发现它是周星驰主演的,而只要从右门进去,它就会是周润发主演的。换句话说,这部电影当初的主演是谁,可以由你当场来决定!
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1700961586 如果你觉得这件事情很奇妙,那么延迟实验表达的是同样的意思。虽然听上去古怪,这却是哥本哈根派的一个正统推论!惠勒后来引用玻尔的话说,“任何一种基本量子现象只在其被记录之后才是一种现象”,光子是一开始还是最后才决定自己的“历史”,这在量子实验中是没有区别的,因为在量子论看来,历史不是确定和实在的―除非它已经被记录下来。更精确地说,光子在通过第一块半透镜到我们插入第二块半透镜之间“到底”在哪里,它是个什么,这是一个没有意义的问题。我们没有权利去谈论这时候光子“到底在哪里”,因为在观测之前,它并不是一个“客观真实”!
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1700961591 延迟实验示意图3
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1700961593 惠勒用那幅著名的“龙图”来说明这一点:龙的头和尾巴(输入和输出)都是确定的、清晰的,但它的身体(路径)却是一团迷雾,没有人可以说清。因为直到你采用一种特定的方式来观测它之前,这条龙压根儿就不存在一个“真实”的身体!
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1700961595 也许你会觉得这纯粹是痴人呓语,然而,在惠勒的构想提出5年后,马里兰大学的卡洛尔·阿雷(Carroll O.Alley)和其同事当真做了一个延迟实验,其结果真的证明,我们何时选择光子的“模式”,这对于实验结果是无影响的!与此同时,慕尼黑大学的一个小组也作出了类似的结果。
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1700961597 这样稀奇古怪的事情说明了什么呢?
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1700961599 这说明,宇宙的历史说不定可以在已经发生后才被决定究竟是怎样发生的!在薛定谔的猫实验里,如果我们也能设计某种延迟实验,我们就能在实验结束后再来决定猫是死是活!比如说,原子在一点钟要么衰变毒死猫,要么就断开装置使猫存活。但如果有某个延迟装置能够让我们在两点钟来“延迟决定”原子衰变与否,我们就可以在两点钟这个“未来”去实际决定猫在一点钟的死活!
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1700961601 这样一来,宇宙本身由一个有意识的观测者创造出来也不是什么不可能的事情。虽然从理论上说,宇宙已经演化了几百亿年,但某种“延迟”使得它直到被一个高级生物观察之后才成为确定。我们的观测行为本身参与了宇宙的创造过程!这就是所谓的“参与性宇宙”模型(The Participatory Universe)。宇宙本身没有一个确定的答案,而其中的生物参与了这个谜题答案的构建本身!
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1700961606 惠勒的龙
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1700961608 这实际上是某种增强版的“人择原理”(anthropic principle)。人择原理是说,我们存在这个事实本身,决定了宇宙的某些性质为什么是这样的而不是那样的。也就是说,我们讨论所有问题的前提是:事实上已经存在了一些像我们这样的智能生物来讨论这些问题。我们回忆一下笛卡儿的“第一原理”:不管我怀疑什么也好,有一点我是不能怀疑的,那就是“我在怀疑”本身,也就是著名的“我思故我在”!类似的原则也适用于人择原理:不管这个宇宙有什么样的性质也好,它必须要使得智能生物可能存在于其中,不然就没有人来问“宇宙为什么是这样的?”这个问题了。因此,关于宇宙的问题必然是有前提的:无论如何,你首先得保证有一个“人”来问问题,不然就没有意义了。
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1700961610 举个例子,目前宇宙似乎是在以一个“恰到好处”的速度在膨胀。只要它膨胀得稍稍快一点,当初的物质就会四散飞开,而无法凝聚成星系和行星。反过来,如果稍微慢一点点,引力就会把所有的物质都吸到一起,变成一团具有惊人密度和温度的大杂烩。而我们正好处在一个“临界速度”上,这才使得宇宙中的各种复杂结构和生命的诞生成为可能。这个速度要准确到什么程度呢?大约是1055 分之一,这是什么概念?你从宇宙的一端瞄准并打中在另一端的一只苍蝇(相隔300亿光年),所需准确性也不过1030 分之一。类似的惊人准确的宇宙常数,我们还可以举出几十个。
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1700961615 自指的宇宙
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1700961617 你肯定很奇怪:为什么宇宙恰好以这样一个不快也不慢的速度膨胀?人择原理的回答是:宇宙必须以这样一个速度膨胀,不然就没有“你”来问这个问题了。因为只有以这样一个速度膨胀,生命和智慧才有可能诞生,从而使问题的提出成为可能!从逻辑上来说,显然绝对不会有人问:“为什么我们的宇宙以一个极快或者极慢的速度膨胀?”因为如果这个问题的前提条件成立,那这个“宇宙”不是冰冷的虚空就是灼热的火球,根本不会有“人”存在于此,也就更不会有类似的问题被提出。
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