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上帝掷骰子吗？：量子物理史话（升级版） [:1700958642]
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Part. 3
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我们在“意识问题”那里头晕眼花地转了一圈回来之后，究竟得到了什么收获呢？我们弄清楚猫的量子态在何时产生坍缩了吗？我们弄清意识究竟如何作用于波函数了吗？似乎都没有，反倒是疑问更多了：如果说意识只不过是大脑复杂性的一种表现，那么这个精巧结构是如何具体作用到波函数上的呢？我们是不是已经可以假设，一台足够复杂的计算机也具有坍缩波函数的能力了呢？反而让我们感到困惑的是，似乎这是一条走不通的死路。电子的波函数是自然界在一个最基本层次上的物理规律，而正如我们已经讨论过的那样，“意识”所遵循的规则，是一个“组合”才可能体现出来的整体效果，它很可能处在一个很高的层次上面。用波函数和意识去互相联系，看起来似乎是一种层面的错乱，好比有人试图用牛顿定律去解释为什么今天股票大涨一样。
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更有甚者，如果说“意识”使得万事万物从量子叠加态中脱离，成为真正的现实的话，那么我们不禁要问一个自然的问题：当智能生物尚未演化出来，这个宇宙中还没有“意识”的时候，它的状态是怎样的呢？难道说，要等到第一个“有意识”的生物出现，宇宙才在一瞬间变成“现实”，而之前都只是波函数的叠加？但问题是，“智慧生物”本身也是宇宙的一部分啊，难道说“意识”的参与可以改变过去，而这个“过去”甚至包含了它自身的演化历史？
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1979年是爱因斯坦诞辰100周年，在他生前工作的普林斯顿召开了一次纪念他的讨论会。在会上，爱因斯坦的同事，也是玻尔的密切合作者之一约翰·惠勒（John Wheeler）提出了一个相当令人吃惊的构想，也就是所谓的“延迟实验”（delayed choice experiment）。在前面的章节里，我们已经对电子的双缝干涉非常熟悉了。根据哥本哈根解释，当我们不去探究电子到底通过了哪条缝，它就同时通过双缝而产生干涉，反之，它就确实地通过一条缝，顺便也消灭了干涉图纹。然而，惠勒通过一个戏剧化的思维实验指出，我们可以“延迟”电子的这一决定，使得它在已经实际通过了双缝屏幕之后，再来选择究竟是通过了一条缝还是两条！
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这个实验的基本思路是，我们可以用涂着半镀银的反射镜来代替双缝。如果把一块半射镜和光子的入射途径摆成45度角，那么这个光子有一半可能直飞，另一半可能被反射。这样一来，它就有了两条可能的前进路径，这跟双缝实验里，电子可以选择左边或者右边的路径在本质上是一样的。
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延迟实验示意图1
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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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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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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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延迟实验示意图2
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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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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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延迟实验示意图3
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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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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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这样稀奇古怪的事情说明了什么呢？
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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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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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惠勒的龙