分類: 知識(shí) 常識(shí)詞典 編輯 : 常識(shí) 發(fā)布 : 03-26

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電子實(shí)際穿過雙縫之后再觀察是否意味著因果顛倒？因?yàn)槲业挠^察，才導(dǎo)致它穿過時(shí)是否發(fā)生了干涉。而時(shí)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(cè)和可改變？這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以擴(kuò)展一下，用半透鏡代替雙縫，從而構(gòu)造出一個(gè)具有相當(dāng)尺度的系統(tǒng)，使得，無論是宏觀還是微觀上，都是在電子實(shí)際上已經(jīng)穿過雙縫*后*，再加入的探測(cè)器。3 個(gè)答案

答案 1：

你糾結(jié)的可能是在穿過雙縫時(shí)做測(cè)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(cè)器，由于探測(cè)器的存在，整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)完全不同，必須把探測(cè)器（環(huán)境）與電子做為一個(gè)系統(tǒng)來計(jì)算和解釋，他們間有相互作用，不能分開。一個(gè)比喻來說明雙縫處探測(cè)器的作用，好比讓電子回答一個(gè)主觀問題，比喻一個(gè)人是好是壞。沒有探測(cè)器的情況下，電子可以辯證地認(rèn)為這人又好又壞。在雙縫處有探測(cè)器的情況下，電子-做出非黑即白的評(píng)論。雙縫處的探測(cè)器和后加入的探測(cè)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(shí)間上處在同一點(diǎn)，探測(cè)器和電子通過時(shí)的狀態(tài)是糾纏的兩個(gè)雙狀態(tài)系統(tǒng)（即必須處理為一個(gè)系統(tǒng)）。后者探測(cè)器（屏）作用時(shí)電子已經(jīng)通過雙縫，電子波散布于全空間，而且探測(cè)器也不再是雙狀態(tài)系統(tǒng)而是一個(gè)面。如果數(shù)學(xué)一下的話，設(shè)雙縫處探測(cè)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(shí)的狀態(tài)為｜左 > 和｜右 > ，表征從哪個(gè)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(gè)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(diǎn)。在這一糾纏態(tài)下測(cè)量探測(cè)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(shí)驗(yàn)，這是與雙縫等效的，但是與上面的分析不矛盾。該實(shí)驗(yàn)使用分光鏡將光分成兩路，光路合并前對(duì)光路的測(cè)量影響了合并后的干涉與否，貌似測(cè)量影響了光在過去一個(gè)時(shí)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(zhǎng)光在縫內(nèi)停留的時(shí)間。光路合并前的測(cè)量就是在縫內(nèi)或光纖內(nèi)的測(cè)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(cè)器處就形成糾纏態(tài)（-做出非黑即白的選擇）。合并之后的測(cè)量等效于雙縫實(shí)驗(yàn)中用屏觀察。光被分路后，到達(dá)探測(cè)器前，光是雙狀態(tài)系統(tǒng)，用科普的話說是“同時(shí)存在與兩條光路中”，用量子力學(xué)的話說是兩個(gè)狀態(tài)的疊加。因此探測(cè)器沒有影響過去，光在到達(dá)之前沒有做過任何選擇，是探測(cè)器強(qiáng)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(rèn)為這樣的描述是“看不見的龍”，我呆過的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室早已實(shí)驗(yàn)觀察到了測(cè)量動(dòng)作如何將一個(gè)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(fèi)恩曼的理論,我們對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行的觀測(cè)影響了它的"過去".約翰.惠勒 想出了一種延遲選擇的實(shí)驗(yàn) 很微妙的解釋了這整個(gè)過程. 同時(shí) 也得到一個(gè)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(duì)于電子干涉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲取 不就是穿過雙縫后的觀測(cè)么？而觀測(cè)對(duì)系統(tǒng)的影響是由測(cè)不準(zhǔn)原理早就決定了的 所以只能用概率去分析群體 而對(duì)于單個(gè)電子 永遠(yuǎn)無法得知其行蹤 即使知道結(jié)果

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