還是從最開(kāi)始講起吧。請(qǐng)看這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。將一顆石頭扔向平靜的水面，水面將以這顆石頭為中心產(chǎn)生一圈一圈向外擴(kuò)散的波紋。如果我們同時(shí)扔兩顆大小相同的石頭，那么可以想見(jiàn)，這兩顆石頭所產(chǎn)生的波紋會(huì)相互交匯，一些地方的波紋更強(qiáng)烈，一些地方則減弱，這就是我們最初認(rèn)識(shí)到的干涉現(xiàn)象。
不久之后，我們又通過(guò)了一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光也是一種波——電磁波。（注意：光具有波粒二向性，但光本質(zhì)是波）
這是實(shí)驗(yàn)裝置。可以得到如下的干涉條紋圖樣。
20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，證明了光同時(shí)也是一種粒子——也就是我們常說(shuō)的光的波粒二象性。于是我們會(huì)開(kāi)始想，其他實(shí)實(shí)在在的物質(zhì)會(huì)不會(huì)也表現(xiàn)出這樣的波粒二象性呢？
于是我們把楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)稍微改一改，把發(fā)射光子的激光器改成一個(gè)發(fā)射電子的裝置。同樣我們也得到了這樣的干涉圖樣。由此我們發(fā)現(xiàn)，原來(lái)在微觀世界，物質(zhì)并不是固定不變的，而是具有波的性質(zhì)——概率。由此經(jīng)典物理學(xué)一系列波動(dòng)方程開(kāi)始應(yīng)用到了微觀世界里。
然而，我們?cè)囅耄绻覀冊(cè)陔p縫干涉實(shí)驗(yàn)中，將激光器做一個(gè)調(diào)整，使得激光器一次只能發(fā)射出一個(gè)光子。會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？
當(dāng)我們將激光器調(diào)整之后再做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，使得激光器單位時(shí)間內(nèi)只發(fā)射一個(gè)光子。由于單個(gè)光子只能通過(guò)一條狹縫，它不可能與自己發(fā)生干涉 ，我們看到的應(yīng)該是屏幕上的一個(gè)亮點(diǎn)。但事實(shí)上卻出現(xiàn)了上圖所示的干涉條紋。隨著時(shí)間的累積，感光熒幕上的光子數(shù)量越來(lái)越多，漸漸出現(xiàn)了明顯的干涉條紋。難道光子可以知道自己處在這樣一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器當(dāng)中以至于表現(xiàn)出干涉行為嗎？這種解釋過(guò)于玄奧了。愛(ài)因斯坦所支持的波動(dòng)學(xué)派提出，光子是量子，按照概率表現(xiàn)出行為，所以會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。薛定諤方程也能夠完美的解釋這個(gè)現(xiàn)象。
于是我們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。在上述雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的一條狹縫安裝一個(gè)光子探測(cè)器，只要探測(cè)器讀數(shù)為1，就說(shuō)明光子通過(guò)了這條狹縫，如果讀數(shù)為0，則說(shuō)明光子通過(guò)的是另一條狹縫。由于其他實(shí)驗(yàn)裝置和步驟不變，可以想見(jiàn)，光子應(yīng)該同樣會(huì)出現(xiàn)上圖那樣的干涉條紋。
但事實(shí)卻不是，一旦我們將探測(cè)器打開(kāi)，無(wú)論光子是否通過(guò)探測(cè)器所在的那條狹縫，屏幕上也再不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。而一旦將探測(cè)器關(guān)閉，干涉條紋則重新出現(xiàn)在熒幕上。
這表明探測(cè)器打開(kāi)與否直接影響到光子的行為——觀察。
這與探測(cè)器的構(gòu)造，是否有人在旁邊看探測(cè)器的讀數(shù)沒(méi)什么關(guān)系。這表明，一旦我們確定了光子所通過(guò)的狹縫——它的位置——光子就不再表現(xiàn)出令人匪夷所思的自干涉現(xiàn)象了。
據(jù)此，波爾等人則提出了自己的理論——量子系統(tǒng)的整體性特征。
波爾認(rèn)為，不論是系統(tǒng)一部分被替換，抑或是加入一個(gè)無(wú)足輕重的小玩意兒，系統(tǒng)本身已經(jīng)改變，所以光子的行為就會(huì)改變。根據(jù)海森堡不確定性原理，任何企圖掌握粒子狀態(tài)的努力都會(huì)改變粒子狀態(tài)——觀察導(dǎo)致粒子狀態(tài)改變。這與我們的日常經(jīng)驗(yàn)十分矛盾。粒子變成了一種不可知的東西。波動(dòng)派科學(xué)家則通過(guò)波動(dòng)方程試圖打開(kāi)一扇窗戶——波函數(shù)塌縮。薛定諤曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)比喻，一只關(guān)在密閉箱子里的貓，其身邊有一個(gè)毒氣發(fā)生裝置（原本更為復(fù)雜，這里就不想細(xì)說(shuō)了），只要我們不打開(kāi)箱子來(lái)看，那么就無(wú)法知道這只貓是否觸碰了毒氣發(fā)生裝置，也就不知道貓是否已被毒死。按照哥本哈根學(xué)派的解釋，這只貓就應(yīng)該處于一種半死不活的狀態(tài)——既是死的，又是活的。薛定諤做這個(gè)比喻，是想通過(guò)它來(lái)揭示量子力學(xué)在宏觀層面上的不完備性。而正是這次攻擊，導(dǎo)致了之后的這個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。
量子擦除實(shí)驗(yàn)
在說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)前，我們來(lái)看曾經(jīng)老愛(ài)和波爾之間爭(zhēng)鋒相對(duì)的一次較量。
1930 年秋天，第六屆索爾威會(huì)議開(kāi)幕了。會(huì)議由郎之萬(wàn)任主席。這次會(huì)議的主題是“物質(zhì)的磁性”。但是從物理學(xué)史和人類思想史的觀點(diǎn)來(lái)看，關(guān)于量于力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題的討論顯然在這次會(huì)議上形成了“喧賓奪主”之勢(shì)。各國(guó)的科學(xué)家懷著激動(dòng)的心情，期待著兩位巨人之間新一輪論戰(zhàn)。
這次，愛(ài)因斯坦經(jīng)過(guò)三年的深思熟慮，秣馬厲兵，顯得胸有成竹，一開(kāi)始便先發(fā)制人。他提出了著名的“光子箱”（又稱“愛(ài)因斯坦光盒”）思想實(shí)驗(yàn)。他提出用相對(duì)論的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)電子同時(shí)進(jìn)行時(shí)間和能量的準(zhǔn)確測(cè)量。如果這個(gè)方法可行，那么，即可宣告測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系破產(chǎn)，玻爾的工作 和量子論的詮釋將被推翻。
愛(ài)因斯坦沉著地在黑板上畫(huà)了一個(gè)“光子箱”思想實(shí)驗(yàn)的草圖，在一小盒子——光子箱中裝有一定數(shù)量的放射性物質(zhì)，下面放一只鐘作為計(jì)時(shí)控制器，它能在某一時(shí)刻將盒子右上方的小洞打開(kāi)，放出一個(gè)粒子（光子或電子），這樣光子或電子跑出來(lái)的時(shí)間就能從計(jì)時(shí)鐘上準(zhǔn)確獲知。少了一個(gè)粒子，小盒的重量差則可由小盒左方的計(jì)量尺和下面的砝碼準(zhǔn)確地反映出來(lái)，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能公式 E＝mc2，重量（質(zhì)量）的減少可以折合成能量的減少。因此，放出一個(gè)粒子準(zhǔn)確的時(shí)間和能量都能準(zhǔn)確測(cè)得。這與海森堡的不確定性原理完全相左，準(zhǔn)確性和因果性再次獲得了完整的表達(dá)。愛(ài)因斯坦最后還著重表示，這一次實(shí)驗(yàn)根本不涉及觀測(cè)儀器的問(wèn)題，沒(méi)有什么外來(lái)光線的碰撞可以改變粒子的運(yùn)動(dòng)。一輪新的論戰(zhàn)就這樣開(kāi)始了。
這一回，玻爾遇到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。他剛一聽(tīng)到這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，面色蒼白，呆若木雞，感到十分震驚，不能馬上找出這個(gè)問(wèn)題的答案。當(dāng)時(shí)他著實(shí)慌了手腳，在會(huì)場(chǎng)上一邊從一個(gè)人走向另一個(gè)人，一邊喃喃地說(shuō)，如果愛(ài)因斯坦正確，那么物理學(xué)就完了。據(jù)羅森菲爾德回憶，當(dāng)這兩個(gè)對(duì)手離開(kāi)會(huì)場(chǎng)時(shí)，愛(ài)因斯坦那天顯得格外莊嚴(yán)高大，而玻爾則緊靠在他的旁邊快步走著，非常激 動(dòng)，并徒勞地試圖說(shuō)明愛(ài)因斯坦的實(shí)驗(yàn)裝置是不可能的。
當(dāng)天夜里，玻爾和他的同事們一夜沒(méi)合眼。玻爾堅(jiān)信愛(ài)因斯坦是錯(cuò)的，但關(guān)鍵是要找出愛(ài)因斯坦的破綻所在。他們檢查了愛(ài)因斯坦實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)細(xì) ，奮戰(zhàn)了一個(gè)通宵，終于找出了反駁愛(ài)因斯坦的辦法。
第二天上午，會(huì)議繼續(xù)進(jìn)行，玻爾喜氣洋洋地走向黑板，也畫(huà)了一幅“光子箱”思想實(shí)驗(yàn)的草圖，與愛(ài)因斯坦不同的是，玻爾具體給出了稱量小盒子重量的方法。他把小盒用彈簧吊起來(lái)，在小盒的一側(cè)，他畫(huà)了一根指針，指針可以沿固定在支架上的標(biāo)尺上下移動(dòng)。這樣，就可以方便地讀出小盒在粒子跑出前后的重量了。然后，玻爾請(qǐng)大家回憶愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的廣義相對(duì)論。從廣義相對(duì)論的等效原理可以推出，時(shí)鐘在引力場(chǎng)中發(fā)生位移時(shí)，它的快慢要發(fā)生變化。因此，當(dāng)粒子跑出盒子而導(dǎo)致盒子重量發(fā)生變化時(shí)，盒子將在重力場(chǎng)中移動(dòng)一段距離，這樣所讀出的時(shí)間也會(huì)有所改變。這種時(shí)間的改變，又會(huì)導(dǎo)出測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系?？梢?jiàn)，如果用這套裝置來(lái)精確測(cè)定粒子的能量，就不能準(zhǔn)確控制粒子跑出的時(shí)間。玻爾隨之給出了運(yùn)用廣義相對(duì)論原理的數(shù)學(xué)證明。
這下，愛(ài)因斯坦不得不又一次承認(rèn)，玻爾的論證和計(jì)算都是無(wú)可指責(zé)的。他自己居然在設(shè)計(jì)這個(gè)理想實(shí)驗(yàn)時(shí)，只考慮了狹義相對(duì)論而沒(méi)有考慮廣義相對(duì)論，出了一個(gè)大疏忽，實(shí)在太遺憾了。他意識(shí)到在量子力學(xué)的形式體系范圍內(nèi)是駁不倒測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的，在口頭上承認(rèn)了哥本哈根觀點(diǎn)的自洽性。這時(shí)，與愛(ài)因斯坦和玻爾都是好朋友的埃倫菲斯特，以開(kāi)玩笑的口氣對(duì)愛(ài)因斯坦說(shuō)，你不要再試圖制造“永動(dòng)機(jī)”了。愛(ài)因斯坦表示欣然接受。
玻爾的勝利贏得了越來(lái)越多物理學(xué)家對(duì)他觀點(diǎn)的贊同。量子力學(xué)的哥本哈根解釋己被絕大多數(shù)物理學(xué)家奉為正統(tǒng)解釋。但玻爾并沒(méi)有滿足在會(huì)議上所取得的勝利，他回去后又仔細(xì)研究了“愛(ài)因斯坦光盒”的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并且讓他的學(xué)生、物理學(xué)家伽莫夫制作了一個(gè)實(shí)體模型。至今這個(gè)模型仍保存在哥本哈根的玻爾理論物理研究所中。
在愛(ài)因斯坦和玻爾論戰(zhàn)的兩個(gè)回合中，玻爾以其人之道反治其人之身，巧妙地利用愛(ài)因斯坦設(shè)計(jì)的思想實(shí)驗(yàn)和他創(chuàng)立的相對(duì)論，駁倒了愛(ài)因斯坦本人，取得了論戰(zhàn)的勝利。雖然愛(ài)因斯坦在具體物理問(wèn)題上失敗了，但他對(duì)物理世界的基本觀點(diǎn)絲毫未變，仍堅(jiān)持“上帝不會(huì)擲骰子”，在量子力學(xué)的詮釋背后一定有著更根本的規(guī)律，它們才能正確、全面解釋量子現(xiàn)象。
——以上引用自百度
下面的，是愛(ài)因斯坦光子箱的思想實(shí)驗(yàn)圖
量子擦除實(shí)驗(yàn)是楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的一個(gè)變形。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在雙縫實(shí)驗(yàn)中，如果光子穿過(guò)了哪條間隙被觀測(cè)到了，那么光子就無(wú)法與自身發(fā)生干涉。如果一束光子中的每一個(gè)光子都像這樣被確定從哪條間隙穿過(guò)的話，那么我們就無(wú)法看到楊氏實(shí)驗(yàn)中的干涉圖案。而這個(gè)實(shí)驗(yàn)試圖制造這樣一種狀況：如果我們確定光子穿過(guò)了哪條間隙并做上“標(biāo)記”，那么將不會(huì)有干涉現(xiàn)象發(fā)生，但如果在這個(gè)光子到達(dá)屏幕前，我們將這個(gè)標(biāo)記擦除，那么我們又將觀測(cè)到楊氏實(shí)驗(yàn)中的干涉現(xiàn)象?！ ×孔硬脸龑?shí)驗(yàn)的意義在于，在雙縫實(shí)驗(yàn)中探測(cè)或標(biāo)記光子路徑將會(huì)破壞干涉，但在此之后再擦除這個(gè)標(biāo)記，人們可以重新恢復(fù)量子干涉。
實(shí)驗(yàn)分三個(gè)階段。
第一階段，使用非線性BBO晶體產(chǎn)生糾纏光子對(duì)。自光子對(duì)產(chǎn)生起，它們就具有不同偏振態(tài)，沿不同方向傳播。沿下路徑傳播的光子會(huì)遇到雙縫，使用靈敏的探測(cè)器可以掃出這些光子的干涉圖樣?！?/span>
第二階段，在下路徑上插入四分之一波片。這樣任何通過(guò)縫A的光子將會(huì)被改變?yōu)轫槙r(shí)針或逆時(shí)針的圓偏振，任何通過(guò)縫B的光子的則具有相反方向的圓偏振。當(dāng)探測(cè)設(shè)備在先前的移動(dòng)范圍內(nèi)重新掃過(guò)，可以發(fā)現(xiàn)探測(cè)結(jié)果不再相同 - 干涉條紋消失 - 即，任何標(biāo)記了光子路徑的行為都會(huì)破壞干涉條紋。
第三階段，下路徑不作變動(dòng)，將一個(gè)起偏器插入到上路徑，使得任何通過(guò)下路徑的糾纏光子對(duì)的偏振方向也受到影響。因?yàn)樯下窂降墓庾拥钠穹较虬l(fā)生變化，下路徑光子的偏振狀態(tài)也會(huì)改變。通過(guò)對(duì)上路徑上起偏器選擇合適的偏振角，令下路徑上剛好有一半的光子具有相同的偏振方向。一旦它們有相同的偏振態(tài)，它們可以再次彼此干涉，或者從另一個(gè)角度來(lái)看，已經(jīng)沒(méi)有標(biāo)記指明哪個(gè)通過(guò)縫A，哪個(gè)通過(guò)縫B。
延遲選擇實(shí)驗(yàn)
愛(ài)因斯坦借用麥克爾遜—莫雷的光行差實(shí)驗(yàn)裝置，把雙縫實(shí)驗(yàn)變成了分光實(shí)驗(yàn)，二者的物理意義是相同的。實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖。圖1由三個(gè)部分組成，標(biāo)記為a，b，c。
圖1a，光子從光源發(fā)出，遇到一個(gè)鍍銀的半透鏡，如果按經(jīng)典理論，則光波分成兩半，各占50%。如果按量子力學(xué)分析，則光子反射和透射的幾率各占一半，整個(gè)系統(tǒng)的波函數(shù)是兩者的疊加。分成兩半的光波或幾率各半的光子經(jīng)A、B兩個(gè)反射鏡反射，在C處匯聚。在此，有兩種方案。
其一：如圖1b，在C處放置兩個(gè)探測(cè)器。如上面的響，表明光子來(lái)自B，如下面的響，表明光子來(lái)自A。探測(cè)器每響一次，完成一次測(cè)量。按照經(jīng)典理論，我們相信這個(gè)光子在測(cè)量之前就已經(jīng)存在，光子或反射，經(jīng)A到達(dá)C；或透射，經(jīng)B到達(dá)C。在某一個(gè)確定的時(shí)刻，光子必然處于某一條軌道的某一個(gè)位置上。但是我們不知道它究竟在哪個(gè)軌道上。需要通過(guò)測(cè)量進(jìn)行反推。
其二：如圖1c，在兩探測(cè)器之前放置另一個(gè)半透鏡，來(lái)自A／B的光子再次一半透射，一半反射，在此干涉。調(diào)整光程差，可以使達(dá)到上面探測(cè)器的干涉光相消，此探測(cè)器將不會(huì)接收到任何光子信號(hào)；則到達(dá)下面探測(cè)器的干涉光必然相加，只要光源發(fā)出光子，必被此探測(cè)器接收。每次測(cè)量都表明，光子是同時(shí)經(jīng)過(guò)兩條路線到達(dá)C的。
在此，放還是不放第二塊半透鏡，相當(dāng)于在雙縫實(shí)驗(yàn)中打開(kāi)還是遮擋另一個(gè)狹縫，但更加簡(jiǎn)明。
愛(ài)因斯坦認(rèn)為，一個(gè)光子不可能既能只走一條路線，又能同時(shí)走兩條路線。這表明量子論是自相矛盾的。玻爾用其互補(bǔ)原理進(jìn)行解釋，認(rèn)為兩者并不矛盾，因?yàn)檫@是兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)，而關(guān)鍵的是不可能同時(shí)做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。
于是，我們的測(cè)量方式對(duì)被測(cè)量的事件產(chǎn)生了不可挽回的影響。
延遲選擇：還原論與整體論解釋
惠勒的突破性在于：延遲選擇 （2）。1979年，在普林斯頓紀(jì)念愛(ài)因斯坦誕辰100周年的專題討論會(huì)上，惠勒正式提出了延遲選擇的思想：即當(dāng)光子已經(jīng)通過(guò)A／B之后再?zèng)Q定是否放置半透鏡。如果放，我們可以說(shuō)光子同時(shí)走過(guò)兩條路；如果不放，則只走一條。這樣就導(dǎo)致了一個(gè)怪異的結(jié)論：觀察者現(xiàn)在的行為決定了光子過(guò)去的路線。由于這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有限制實(shí)驗(yàn)室的尺度，A、B兩條路線原則上可以無(wú)窮長(zhǎng)，幾米、幾千米乃至幾億光年都不會(huì)影響最后的結(jié)論。觀察者現(xiàn)在的行為所決定的過(guò)去可能是非常遙遠(yuǎn)的過(guò)去，甚至遠(yuǎn)到人類還沒(méi)有誕生的宇宙早期。
更嚴(yán)重的危機(jī)出現(xiàn)了?，F(xiàn)在已經(jīng)不僅是光子究竟走哪一條路，能不能知道走哪一條路的問(wèn)題；甚至基本的因果性時(shí)間順序遭到了挑戰(zhàn)。
延遲選擇實(shí)驗(yàn)集中地、突出地把量子力學(xué)對(duì)傳統(tǒng)實(shí)在觀的挑戰(zhàn)展現(xiàn)出來(lái)。“存在如何？量子如何？宇宙如何？”這些關(guān)于實(shí)在本性的問(wèn)題一直是惠勒所關(guān)心的?；堇照J(rèn)為，這些問(wèn)題應(yīng)該成為下一代物理學(xué)家所投身的目標(biāo)，它們首先是物理學(xué)問(wèn)題，而不是哲學(xué)或者神學(xué)問(wèn)題。
對(duì)于物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，一個(gè)問(wèn)題遇到了障礙，總是習(xí)慣性地重新思考其物理過(guò)程。重新分析，已知的條件有哪些，未知的有哪些，要解答什么。對(duì)于延遲選擇實(shí)驗(yàn)這個(gè)問(wèn)題，我們也不妨以物理學(xué)的視角重新審視一下。我們假設(shè)這個(gè)實(shí)驗(yàn)在宇宙尺度進(jìn)行，則其物理過(guò)程如下：
過(guò)程1’，有一個(gè)又一個(gè)光子，從太空遙遠(yuǎn)的星系來(lái)到地球，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的儀器。
過(guò)程2’，觀測(cè)者把半透鏡放到C處，經(jīng)調(diào)整，使上面的探測(cè)器不停地響，下面的沒(méi)有反應(yīng)。
過(guò)程3’，把半透鏡拿開(kāi)，兩個(gè)探測(cè)器輪流作響。
問(wèn)題：光子究竟走一條路還是走兩條路。
分析之前，需要強(qiáng)調(diào)兩個(gè)前提：
（1）光子在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，應(yīng)表現(xiàn)出同樣的行為?？煞Q之為穩(wěn)定性前提，這幾乎是人類知識(shí)存在的前提。
（2）所有光子的性質(zhì)都是相同的。只有這樣，對(duì)不同的光子所作的實(shí)驗(yàn)，才能相當(dāng)于對(duì)同一個(gè)光子進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)過(guò)程2’的結(jié)果反推，可以認(rèn)為光子是同時(shí)從兩個(gè)路線過(guò)來(lái)的。
而在過(guò)程3’，則可以根據(jù)探測(cè)器的響應(yīng)，判斷光子走過(guò)了哪一條路線。
光子顯然表現(xiàn)了兩種行為。愛(ài)因斯坦認(rèn)為，這與穩(wěn)定性假設(shè)相矛盾。玻爾不否認(rèn)穩(wěn)定性假設(shè)，同意在同樣的物理?xiàng)l件下，光子只能有一種行為。但是玻爾認(rèn)為：過(guò)程2’和3’，物理?xiàng)l件恰恰不同。因?yàn)橐粋€(gè)是放置半透鏡，一個(gè)是不放。
從經(jīng)典角度看，這種解釋近似狡辯。在經(jīng)典物理學(xué)看來(lái)，2’和3’的物理過(guò)程是相同的，因?yàn)楣庾釉诘竭_(dá)C點(diǎn)之前的一切條件都無(wú)差別，所謂差異只是在用不同的實(shí)驗(yàn)手法來(lái)觀測(cè)同一個(gè)物理事件而已，完全是觀察者的主觀選擇造成的。對(duì)此，玻爾的回答是：“在量子效應(yīng)的分析中，不可能在各原子客體的獨(dú)立行為和它們與一些測(cè)量?jī)x器相互作用之間劃出任何截然的分界線；那些測(cè)量?jī)x器是起著定義現(xiàn)象發(fā)生時(shí)所處條件的作用的?！盵5]玻爾把觀察者引入到物理?xiàng)l件中來(lái)，他認(rèn)為，在量子理論中，不存在如經(jīng)典物理學(xué)中那樣純粹客觀的觀察者，主體和客體之間并無(wú)截然的界限。經(jīng)典物理主客兩分的敘述模式在量子世界中已經(jīng)不適用了。
但是，從經(jīng)典的角度看，即使1’和2’不同，不同的也只是光子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)之后的部分，此前的物理?xiàng)l件還是相同的，而在C點(diǎn)之后的觀察者不可能對(duì)在此之前的光子行為造成影響。對(duì)此，玻爾仍然堅(jiān)持，不能把原子客體和觀測(cè)它的儀器分開(kāi)，這完全是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。盡管看起來(lái)只是最后的部分發(fā)生了變化，但是只要有一個(gè)局部變了，整個(gè)物理過(guò)程全部改變了。玻爾說(shuō)：“事實(shí)上，在粒子路徑上再加任何一件儀器，例如一個(gè)鏡子，都可能意味著一些新的干涉效應(yīng)，它們將本質(zhì)地影響關(guān)于最后記錄結(jié)果的預(yù)言?！?（3）[6]經(jīng)典物理的還原論和量子理論的整體論之間的沖突在這里鮮明地表現(xiàn)出來(lái)。
按照經(jīng)典物理學(xué)所堅(jiān)持的還原論，正如物質(zhì)本身可以分解成部分，物理過(guò)程也可以分解成部分。各個(gè)部分可以拆卸，相同的部分可以替換，每個(gè)部分在不同的整體中具有相同的性質(zhì)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，既然前半部分是相同的，光子在前半部分的行為也應(yīng)該是相同的。但是，根據(jù)量子理論，卻只能說(shuō)，這是完全不同的兩個(gè)不可分的過(guò)程。對(duì)此，我們或者放棄經(jīng)典物理的還原論立場(chǎng)，接受量子理論給出的整體論；或者堅(jiān)持經(jīng)典物理的實(shí)在觀，否定量子理論給出的實(shí)在描述是完備的?；堇彰鞔_指出：量子理論要求一種新的實(shí)在觀。
在玻爾—愛(ài)因斯坦?fàn)幷摰姆止鈱?shí)驗(yàn)中已經(jīng)隱含了時(shí)間問(wèn)題。因?yàn)榉排c不放第二塊半透膜，決定著被觀測(cè)的光子的行為。而光子總能做出相應(yīng)的表現(xiàn)，似乎能預(yù)先知道觀測(cè)者的決定。由于他們的注意力在路徑上，時(shí)間次序的倒錯(cuò)被忽略了。
延遲選擇把時(shí)間問(wèn)題凸顯出來(lái)。在光子已經(jīng)走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路之后，無(wú)論它從A來(lái)還是從B來(lái)，都已經(jīng)發(fā)生，不可能重新來(lái)過(guò)。既然我們承認(rèn)那個(gè)倒霉的光子從遙遠(yuǎn)的幾萬(wàn)光年來(lái)到實(shí)驗(yàn)室需要幾萬(wàn)年的時(shí)間，我們的決定注定是在光子走完了大部分路程之后做出的。從時(shí)間的角度看，惠勒為還原論者設(shè)計(jì)了最后一個(gè)可還原的部分，把整個(gè)過(guò)程分成了兩個(gè)兩個(gè)時(shí)段。在光子走完了前個(gè)時(shí)段，再?zèng)Q定做后個(gè)時(shí)段的實(shí)驗(yàn)。如果你承認(rèn)光子的漫漫長(zhǎng)路可以分解成前后時(shí)段，就只好承認(rèn)，觀察者在后個(gè)時(shí)段的選擇對(duì)光子已經(jīng)完成的前個(gè)時(shí)段的行為造成了影響。
一向關(guān)心哲學(xué)問(wèn)題的物理學(xué)家保羅·戴維斯（Paul Davies）把對(duì)延遲選擇實(shí)驗(yàn)的上述解釋稱為玻爾—惠勒闡釋。戴維斯指出，惠勒把量子力學(xué)的測(cè)量行為和時(shí)間本性之間的關(guān)系突出地表現(xiàn)出來(lái)，把哥本哈根學(xué)派的思想推到了邏輯上的極致。
延遲選擇實(shí)驗(yàn)的可操作性
延遲選擇實(shí)驗(yàn)不只是一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，還具有可操作性?；堇赵谧詡髦姓f(shuō)：
與其它許多思想實(shí)驗(yàn)一樣，技術(shù)進(jìn)步跟上了理論，使它變成真正的實(shí)驗(yàn)。Maryland大學(xué)的Carroll Alley, Oleg Jakubowicz, William Wickes于1984年——在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，不是在棒球場(chǎng)上——演示了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。愛(ài)因斯坦一直試圖回避，而玻爾認(rèn)為無(wú)法回避的量子世界的奇異性，是真實(shí)的。
如果延遲選擇在實(shí)驗(yàn)室中是真的，在棒球場(chǎng)的尺度上肯定也是真的，在宇宙范圍肯定也是真的。……那么，我們只好認(rèn)為每一個(gè)單個(gè)的光子在其從類星體到地球的數(shù)十億年的旅程中，以曇花一現(xiàn)的幾率云的形式同時(shí)經(jīng)過(guò)了跨越兩個(gè)星系的兩個(gè)路徑，延展到遙遠(yuǎn)的空間，直到我們用測(cè)量把光子釘住。否則，還有什么可能的解釋呢？既然我們?cè)跊Q定是測(cè)量來(lái)自兩條路徑的干涉還是測(cè)量光子究竟走過(guò)哪一條路徑的時(shí)候，光子已經(jīng)上路十億年了，我們必須得出這樣的結(jié)論，我們這個(gè)測(cè)量的行為，不僅把光子自身歷史的性質(zhì)展現(xiàn)給我們，而且，在某種意義上，決定了光子的歷史。宇宙過(guò)去的歷史并不比我們通過(guò)現(xiàn)在的測(cè)量指定給它的歷史具有更多的合理性！
宇宙尺度上的延遲選擇實(shí)驗(yàn)也具有可操作性：
有兩個(gè)天體，名字是0957+561A和B，它們?cè)徽J(rèn)為是兩個(gè)不同的類星體。二者分開(kāi)的視角是6弧秒?，F(xiàn)已證明：二者實(shí)際上是一個(gè)類星體的兩個(gè)像。……這個(gè)結(jié)果把光束分離實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)室尺度擴(kuò)大到了宇宙尺度。
由引力透鏡造成的類星體雙像成為在地球上進(jìn)行宇宙尺度的延遲選擇實(shí)驗(yàn)的天然光源。惠勒提出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。將望遠(yuǎn)鏡分別對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)類星體像，利用光導(dǎo)纖維調(diào)整光程差，并將光子引入實(shí)驗(yàn)裝置，就可以完成星際規(guī)模的延遲選擇實(shí)驗(yàn)。
延遲選擇實(shí)驗(yàn)突顯了量子理論與經(jīng)典物理在實(shí)在問(wèn)題上的深刻分歧。在此基礎(chǔ)之上，惠勒進(jìn)一步提出參與的宇宙（participatory universe）的觀念，把整體論從空間延伸到時(shí)間，不僅空間不能被分割成一個(gè)個(gè)部分，從宇宙大爆炸到今天的全部時(shí)間，也是一個(gè)整體。
總結(jié)下，量子力學(xué)啥也沒(méi)證明，它只是從另一個(gè)可能的角度描述了我們的宇宙——一種難以言喻的無(wú)限不可分時(shí)空觀。跟佛大濕鼓吹的“量子力學(xué)證明了唯心”沒(méi)有半毛錢(qián)關(guān)系，量子力學(xué)其本質(zhì)依舊是唯物的。
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