在人間按：這篇文章所說的一切問題將被“延遲實(shí)驗(yàn)”解決并證明。確實(shí)是主觀的介入，改變了客觀的世界。
在人間：高月明先生在核心秘密：波粒二相性一文中，關(guān)于"量子退相干"這個(gè)實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論過于草率。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是在那個(gè)光源，而不是主觀的介入。量子的不確定性和不可測量性，是因?yàn)楝F(xiàn)在科學(xué)的測量手段都會(huì)對被測量物產(chǎn)生干擾啊~~其實(shí)問題的關(guān)鍵是光子的自干涉現(xiàn)象，我覺得因?yàn)榱Ｗ右苿?dòng)自身產(chǎn)生的電磁場反過來又影響了它自身的運(yùn)動(dòng)，感興趣的話可以看看下面的文章。
核心秘密：波粒二相性原文如下：
實(shí)驗(yàn)7.
當(dāng)科學(xué)家在縫隙處放上監(jiān)視器，再用電子槍向帶有兩個(gè)縫隙的擋板發(fā)射許多電子的時(shí)候,竟然驚訝地看到，電子們（或者說一道光波）在監(jiān)視器處突然變成了如臺(tái)球（即顆粒狀）一樣的粒子嗖嗖地飛過，而且在后面的屏上不再形成干涉條紋，而是如同在實(shí)驗(yàn)2中用臺(tái)球槍向帶有兩個(gè)縫隙的擋板發(fā)射臺(tái)球時(shí)的情況一樣，在屏上會(huì)形成兩道電子條紋。就是說，在縫隙處放上監(jiān)視器的實(shí)驗(yàn)完全證明了電子是個(gè)粒子，而且其波的屬性立刻消失了。
也即如同在實(shí)驗(yàn)2中發(fā)射臺(tái)球的情況一模一樣，一個(gè)電子粒子一次也只能穿過一個(gè)縫隙。即一個(gè)電子絕不會(huì)像波一樣同時(shí)穿過兩個(gè)縫隙。比如說，假如你只發(fā)射一個(gè)電子，那么如果在縫隙1處看到一個(gè)電子通過了，那么在縫隙2就絕不會(huì)有電子通過。如果在縫隙2處看到有電子通過了，那么縫隙1處就絕不會(huì)有電子通過。
非常清楚地說，如果裝上了監(jiān)視器，電子就變成了一個(gè)我們非常熟悉的常識(shí)性的狀態(tài)——它是一個(gè)實(shí)在的粒子。而且如同實(shí)驗(yàn)2中的臺(tái)球一樣，一個(gè)電子粒子一次也只能穿過一個(gè)縫隙。這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常清楚地證明了，電子是一個(gè)點(diǎn)狀的粒子。（簡短延伸一個(gè)問題：即是當(dāng)你發(fā)射1個(gè)電子時(shí)，你無法通過什么樣的規(guī)律去預(yù)測和確定這個(gè)電子是會(huì)穿過縫隙1，還是會(huì)穿過縫隙2。無法確定即是不能確定，也就是具有不確定性。這就是非常著名的“不確定性定理”。這個(gè)定理好像很平凡，實(shí)際它所帶來的意義極為深?yuàn)W。愛因斯坦在反對這一定理時(shí)曾說過著名的一句話：“上帝不擲股子”（今天早已證明愛因斯坦在這一問題上犯了個(gè)錯(cuò)誤）。因?yàn)檫@一問題太深?yuàn)W，尤其與因緣果報(bào)的聯(lián)系，所以先留下這一問題，以后篇章會(huì)逐步解析。）
實(shí)驗(yàn)8.
關(guān)鍵的地方出現(xiàn)了：當(dāng)科學(xué)家一但在縫隙處撤出任何監(jiān)視器，再發(fā)射許多電子的時(shí)候，那么在后面的屏上“干涉條紋”突然又出現(xiàn)了。
因?yàn)槭强吹健案缮鏃l紋”的出現(xiàn)，所以人們又必須認(rèn)為“電子”是個(gè)波。雖然人們撤出了監(jiān)視器而無法看到兩處縫隙處的情況，但通過“干涉條紋”的出現(xiàn)，完全100%地確定，當(dāng)許多電子在穿過兩處縫隙的時(shí)候是以波的形式運(yùn)動(dòng)的。
也就說，情況發(fā)生了改變，當(dāng)你沒有去“看”的時(shí)候，就算是一個(gè)電子也是以波的形式在空間中穿行，而且在穿過帶有兩個(gè)縫隙的擋板的時(shí)候，也是以波的形式——好像使用了分身術(shù)一樣，穿過兩個(gè)縫隙，在后面的屏上顯示出干涉效應(yīng)（這一干涉效應(yīng)很復(fù)雜，以后篇章會(huì)進(jìn)一步論述）。
以上的實(shí)驗(yàn)有什么神奇的地方嗎？
以以上實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，一個(gè)讓包括科學(xué)家在內(nèi)的所有人都感到不可思議的現(xiàn)象出現(xiàn)了：
如果在縫隙處放上監(jiān)視器，每一道電子波都會(huì)被逼著顯身為一個(gè)粒子，在穿過兩處縫隙中的一處后打在后面的屏上形成一個(gè)亮點(diǎn)。你絕不會(huì)看到這個(gè)電子會(huì)同時(shí)穿過兩處縫隙：即如果你在縫隙1看到電子，縫隙2就絕不會(huì)在有電子通過。如果你在縫隙2看到電子，縫隙1就絕不會(huì)有電子通過。這是非常淺顯的道理，即是一個(gè)顯身為粒子的電子絕不會(huì)同時(shí)穿過兩個(gè)縫隙。
但是，一但撤除監(jiān)視器，那么瞬間“粒子”消失了。打在屏幕上的不再是一個(gè)粒子，而是干涉條紋。也就是由這個(gè)干涉條紋的出現(xiàn)，我們必須承認(rèn)當(dāng)電子穿過兩處縫隙的時(shí)候不再是一個(gè)粒子，而是一道波。
也就是說，現(xiàn)在的情況發(fā)生了根本的改變，如果你不去看它的時(shí)候，這個(gè)電子就以波的形式同時(shí)穿過來兩個(gè)孔。更形象地說，即如同一個(gè)臺(tái)球同時(shí)穿過了兩處縫隙。
核心秘密出現(xiàn)了：更加清楚地說，一個(gè)電子在你沒有去看它的時(shí)候，它是一個(gè)球狀波。或者再更加清楚地說，一個(gè)電子以球狀波的虛無的形式存在于宇宙中的任何地方（注意：你、我、石頭、玫瑰花瓣、清風(fēng)，都是由電子組成的）。一旦你去看它了，它就瞬間成為了一個(gè)實(shí)在的東西——確定為一個(gè)實(shí)在的點(diǎn)粒子，即由虛無成為物質(zhì)。
為什么會(huì)成為一個(gè)實(shí)在？
答案是，是你“逼著”它成為實(shí)在東西的。沒有你的存在，宇宙中任何一個(gè)物質(zhì)都是沒有介質(zhì)的虛無的波。而且，因?yàn)橛辛四愕拇嬖?，任何的虛無都必須成為實(shí)在。
最終，是什么決定一個(gè)電子是粒子還是波的？答：是你！是觀察！是一個(gè)有意識(shí)的人！而這就是實(shí)相！這就是心物一體！覺者佛也，心即是佛，如此，既是生命存在的意義！
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4c9c7ee10100dp9o.html
單電子通過雙縫干涉圖樣形成過程的直接觀察
2） 采用了二維位置感光電子計(jì)數(shù)系統(tǒng)．這是一個(gè)熒光底片與光子計(jì)數(shù)成像搜索系統(tǒng)（PIAS）的組合，其計(jì)數(shù)損失和檢測噪聲均小于1％，即當(dāng)一個(gè)50 kV的電子打到熒光底片上時(shí)，在電子到達(dá)處約有500個(gè)光子產(chǎn)生，光子通過纖維板激活光陰極而產(chǎn)生光電子．光電子通過靜電透鏡被加速至3 kV，在多通道板（MCP）的表面成點(diǎn)像，其上電子數(shù)目的積累和電子到達(dá)的位置由位置傳感器記錄．電子到達(dá)每一個(gè)通道的信號(hào)被送到存儲(chǔ)器中且積累的光電子像點(diǎn)被顯示在電視監(jiān)視器的熒光屏上．裝置如圖5所示．干涉圖上清晰地記錄下了單電子通過雙縫時(shí)干涉圖建立的完整過程．與光子相比這一技術(shù)的難度要大得多，單個(gè)光子的到達(dá)可直接記錄在移動(dòng)底片上，而光子的波長比電子波長大得多，對于電子需使用高靈敏度的電視攝像機(jī)才能記錄下來．
3） 通過改變中間透鏡的焦距控制電子流量．此實(shí)驗(yàn)平均可達(dá)每秒1 000個(gè)電子，可使電子干涉圖的形成有一個(gè)合理的時(shí)間，例如20 min，電子槍到屏的距離是1.5 m，連續(xù)通過的兩個(gè)電子間平均距離150 m，電子波包長度約1 μm，可推斷出兩個(gè)電子同時(shí)出現(xiàn)在電子槍與屏之間的機(jī)會(huì)非常之小，兩波包相遇的機(jī)會(huì)也很?。?nbsp;
這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功地證明了電子的波粒二象性．由于單電子通過雙縫，電子－電子相互作用在干涉圖形成過程中不存在，因?yàn)橄乱粋€(gè)電子尚未從電極中出來，前一個(gè)電子已被接收器檢測到，這證明了電子的波性．又因?yàn)殡娮颖挥^測到時(shí)有確定的位置，這證明了電子的粒子性．電子計(jì)數(shù)系統(tǒng)和放大技術(shù)的結(jié)合使Feynman的純“思想實(shí)驗(yàn)”成為現(xiàn)實(shí)，干涉圖建立過程準(zhǔn)確地與量子力學(xué)的預(yù)言一致．單電子干涉圖的形成如圖6所示．
圖6 單電子雙縫干涉圖的形成：（a）8個(gè)電子，（b）270個(gè)電子，（c）2 000個(gè)電子，（d）60 000個(gè)電子
量子力學(xué)哲學(xué)詮釋概述
在哲學(xué)層面上思考量子力學(xué)，則無需涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)，一個(gè)簡單的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)已包含了量子力學(xué)的全部奇異之處。
考慮光子由一個(gè)光源出發(fā)，通過與光源等距的兩條平行狹縫，射到感光屏上，在屏上呈現(xiàn)出光子的分布。在實(shí)驗(yàn)中，先分別打開一條狹縫，關(guān)閉另一條，這時(shí)感光屏上的強(qiáng)度分布為光子通過單縫的衍射圖樣。然后將雙縫同時(shí)打開，這時(shí)在屏上得到的是光子通過雙縫后形成的干涉圖樣。這個(gè)實(shí)驗(yàn)反映了光的波動(dòng)性。
如果在光源處換上一架機(jī)(百度）槍，則子（百度）彈通過雙縫后的分布等于兩個(gè)單縫分布的直接相加，這里不發(fā)生干涉現(xiàn)象，反映了經(jīng)典粒子的特性。
那么是否就可以把電子理解成波呢？按這種解釋，電子波到達(dá)雙縫時(shí)，形成兩個(gè)子波，這兩個(gè)子波相互疊加產(chǎn)生干涉花樣。但是，這樣的解釋意味著電子在雙縫處被分成了兩部分，分別通過雙縫，這顯然與電子的粒子性相矛盾。同時(shí)，如果電子是波，那么單電子的衍射條紋應(yīng)該是分散的分布著，但事實(shí)上，卻是單個(gè)的點(diǎn)。
那么是否可以把電子理解成粒子呢？按這種解釋，電子在雙縫處不會(huì)分解為兩個(gè)，而是只從其中一條通過，并射到感光屏上形成一個(gè)感光點(diǎn)。這雖然解釋了電子的粒子性，但也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)矛盾，既然電子只經(jīng)過一條狹縫，那么另一條縫的啟閉不應(yīng)該對電子的運(yùn)動(dòng)有什么影響，因此，先分別打開一條狹縫得到兩種衍射圖樣，它們的相互疊加應(yīng)該與同時(shí)打開雙縫相同，不應(yīng)該出現(xiàn)干涉。同時(shí)，按粒子觀點(diǎn)，電子應(yīng)該落在屏上同一個(gè)點(diǎn)上，而不是呈衍射條紋，這也與實(shí)驗(yàn)結(jié)果矛盾。
所以，用經(jīng)典的波或粒子概念理解上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都會(huì)產(chǎn)生矛盾，現(xiàn)在流行的是一種波粒二象性的解釋：和微觀粒子相聯(lián)系的波是一種概率波，波函數(shù)在空間中某一點(diǎn)的強(qiáng)度與在該點(diǎn)找到粒子的概率成比例。按這種理論，當(dāng)雙縫同時(shí)打開時(shí)，電子有可能通過其中任何一條，不會(huì)分成兩個(gè)。只打開一條縫時(shí)，對電子來說只有一種機(jī)會(huì)，與雙縫同時(shí)打開是有區(qū)別的，應(yīng)用不同的概率波來描寫。電子通過雙縫后，概率波相干而產(chǎn)生干涉圖樣，亮條紋的地方波的強(qiáng)度大，電子落在這里的概率也大，電子數(shù)目多；暗條紋的地方波的強(qiáng)度小，電子落在這里的概率小，電子數(shù)目少。
粒子與波兩種物理圖景就這樣被整合到了一起，物理學(xué)家們學(xué)會(huì)了不去追問為什么，而是記住一套規(guī)則，在該用粒子性的時(shí)候用粒子性，在該用波動(dòng)性的時(shí)候用波動(dòng)性，這樣就可以保證計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致了。
量子理論的不自然還體現(xiàn)在波包坍縮問題上：在微觀世界出現(xiàn)了兩種物理過程，在電子射到屏幕上之前，它的運(yùn)動(dòng)遵循連續(xù)的薛定諤方程；但在射到屏上的一瞬間，連續(xù)的過程發(fā)生了中斷，描述電子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)發(fā)生了坍縮，電子好象忽然進(jìn)行了一次決策，選中了它要投射的那個(gè)點(diǎn)。這一過程是怎樣發(fā)生的，又該怎樣理解它與前面連續(xù)過程的關(guān)系，對這一問題量子力學(xué)不作回答。
反對主流解釋的著名物理學(xué)家有薛定諤和愛因斯坦。薛定諤直到晚年都在嘗試用一種波包理論解釋電子的粒子性，他希望建成一個(gè)只有波沒有粒子的物理圖景，但最終沒能成功。愛因斯坦沒有建造什么有關(guān)理論，但他與波爾長達(dá)幾十年的持久論戰(zhàn)更為著名，其最終的表現(xiàn)形式就是著名的EPR悖論。愛因斯坦認(rèn)為，現(xiàn)在的量子理論只能算是一個(gè)過渡，現(xiàn)有理論與其說是把問題解釋清楚了不如說是用一個(gè)精心設(shè)計(jì)的概念網(wǎng)把質(zhì)疑的人暫時(shí)阻住了，他認(rèn)為，不管這個(gè)概念網(wǎng)構(gòu)造的多么精巧，最終總是要被攻破的，所以，他在同波爾的論戰(zhàn)中一直采取進(jìn)攻的策略，他要揭示量子力學(xué)的矛盾，把哥本哈根的追隨者從夢鄉(xiāng)中驚醒。奇怪的是他為此努力了多年竟然沒能成功，但他還是把一句話深深刻入了人們的腦海，“量子力學(xué)是不完備的”。波爾在去世前一天的晚上，仍然在畫一張愛因斯坦量子箱的草圖，畫在他實(shí)驗(yàn)室的黑板上。他曾經(jīng)和愛因斯坦就此問題爭論了多年，當(dāng)他將要離開這個(gè)世界的時(shí)候，念念不忘的還是這個(gè)問題。
由上述材料整理一下思路
1.電子與子彈類的普通粒子顯然不同,由單電子雙縫衍射實(shí)驗(yàn)得到的分布,它呈現(xiàn)出波粒二向性,既人們可以在腦中想象它按照波函數(shù)的概率運(yùn)動(dòng),而人們進(jìn)入實(shí)際觀測時(shí),它呈現(xiàn)明確的粒子特性.會(huì)明確的由某個(gè)縫穿過,落到觀測的感光板上.
2.大量的單電子(每次相隔一段時(shí)間發(fā)射一個(gè)電子)累積后.感光板顯示出干涉條紋,表明單電子的落點(diǎn)仍然由想象中的波控制.想象中的波還在潛在的發(fā)揮效力,造成了電子落點(diǎn)分布明顯呈現(xiàn)出干涉條紋
3.我想假設(shè)一種觀點(diǎn),在這里,討論的關(guān)鍵可以換個(gè)思路,可以落在電子分布受一種潛在規(guī)則的控制上.原先的思路,想要單電子形成干涉條紋,一定要它以波函數(shù)方式同時(shí)由兩個(gè)縫穿過才能自己相互干涉.這顯然是太具象的一種思路.換個(gè)角度,如果我們不那么具象,我們試著假設(shè)有隱秘的規(guī)則(盡管實(shí)驗(yàn)條件是真空,但是我們不能否認(rèn)世界上存在一種可能性,存在有我們現(xiàn)在還理解不了的隱秘物質(zhì))形成了通過兩條縫分別有兩個(gè)潛在的波相互干涉,干涉的結(jié)果就是單電子落點(diǎn)受到影響.這也是一種可能性,基本上哲學(xué)和物理的分歧也出現(xiàn)在這里.對于那些隱藏的力量,物理學(xué)的觀點(diǎn)總是不太歡迎它們,但是這樣一來,把自己也逼進(jìn)了死胡同.我們注意一下,波粒二象性里的波,也是粒子運(yùn)動(dòng)的"概率"規(guī)則,這里,有隱秘規(guī)則隱秘力量存在已經(jīng)很明顯了
http://tieba.baidu.com/f?kz=470414740
附：
量子退相干實(shí)驗(yàn)
http://baike.baidu.com/view/1036100.htm
費(fèi)曼說的雙縫衍射現(xiàn)象所包括的“量子力學(xué)唯一的奧秘”，不僅因?yàn)樗坪躏@示了“經(jīng)典概率論”不適用于微觀過程，還因?yàn)樗坪躏@示了更令人絞盡腦汁的“量子退相干”現(xiàn)象。
在《費(fèi)曼物理學(xué)講義III》一書中，作者構(gòu)思了一系列理想實(shí)驗(yàn)，其中之一是：如果在電子的雙縫衍射實(shí)驗(yàn)中加上一個(gè)光源，放置在第一塊隔板的后面的兩條窄縫之間，使我們“看得見”每一個(gè)通過電子到底通過的是第一條縫還是第二條縫，則屏上的衍射圖形就失去干涉條紋。如果移去光源，則又會(huì)重新出現(xiàn)干涉條紋?！傲孔油讼喔伞本褪侵高@種由于“觀測”而導(dǎo)致的相干性消失的現(xiàn)象。
波爾的“互補(bǔ)原理”對“量子退相干”作了如下解釋：微觀物體的運(yùn)動(dòng)具有粒子與波的雙重屬性，但在同一實(shí)驗(yàn)中二者是相互排斥的。在電子的雙縫衍射實(shí)驗(yàn)中，測量粒子通過哪一條縫強(qiáng)調(diào)了電子的粒子屬性，與粒子性互補(bǔ)的波動(dòng)性便被排除了，從而導(dǎo)致干涉條紋的消失。
海森堡則用他的“測不準(zhǔn)關(guān)系”對“量子退相干”作了如下解釋：根據(jù)測不準(zhǔn)關(guān)系，準(zhǔn)確知道某一電子垂直于路徑方向的位置，意味著不能準(zhǔn)確知道該電子垂直于路徑方向的動(dòng)量，從而造成屏上干涉條紋的消失。費(fèi)曼因此而把測不準(zhǔn)關(guān)系表成：“不可能設(shè)計(jì)出這樣的儀器，它能確定電子通過雙縫中的哪一條縫，同時(shí)又不擾動(dòng)干涉條紋?！?br>
如果說量子力學(xué)是物理學(xué)的難點(diǎn)，那幺“測量理論”就是量子力學(xué)的難點(diǎn)。而量子退相干現(xiàn)象就是量子力學(xué)的測量理論的中心問題。量子物理學(xué)家們關(guān)于“量子退相干現(xiàn)象”的意見可大致分成兩種類型。
一種以馮?諾伊曼為代表，他在《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》一書中提出了或許是最早的測量理論，其中有如下命題：
“觀察者在測量終結(jié)時(shí)看到儀器指針的讀數(shù)，是導(dǎo)致被測量的對象從不確定狀態(tài)過渡到確定狀態(tài)的決定性因素。因此，如果不提到人類意識(shí)，就不可能表述一個(gè)完備的、前后一貫的量子力學(xué)的‘測量理論’”。
按照馮?諾伊曼的這種意見，“主觀的介入”乃是量子退相干的根本原因，換句話說，量子相干性消失，歸根結(jié)底是由于“人眼的一瞥”。
德國物理學(xué)家吉?路德維希則持的相反的觀點(diǎn)，他拒絕“感覺”、“知識(shí)”和“意識(shí)”等用語出現(xiàn)在物理學(xué)中，并且把宏觀儀器看成一個(gè)處于熱力學(xué)亞穩(wěn)態(tài)的宏觀系統(tǒng)，把測量理解為宏觀儀器受到微觀系統(tǒng)的擾動(dòng)向熱力學(xué)穩(wěn)態(tài)演化。因此，測量不再是“客體與主體之間的一個(gè)不可分的鏈環(huán)”，而是一個(gè)“微觀系統(tǒng)與一個(gè)宏觀系統(tǒng)之間的一個(gè)不可分的鏈環(huán)”。
意大利物理學(xué)家丹內(nèi)里、朗格和普洛斯佩里在路德維希的工作的基礎(chǔ)上建立了一種精致的測量理論，簡稱為D-L-P理論。按照這種理論，測量之所以導(dǎo)致量子態(tài)相干性的消失，是被觀測的微觀系統(tǒng)自身經(jīng)歷的一個(gè)具有“各態(tài)歷經(jīng)”特征的過程，并不需要“人眼的一瞥”。
在路德維希的工作的基礎(chǔ)上建立另一種的測量理論是“退相干理論”，它把測量過程中量子態(tài)相干性的消失理解為由于“量子糾纏”而導(dǎo)致的一個(gè)動(dòng)力學(xué)過程，即使觀察者不在場也照樣發(fā)生，其中儀器只不過起著“記錄”的作用。
在這里，我們不去考察D-L-P理論與“退相干理論”之間的異同，僅提出如下問題：能不能用實(shí)驗(yàn)來判定路德維希的觀點(diǎn)與馮?諾伊曼的觀點(diǎn)孰是孰非？
讓我們回到費(fèi)曼的關(guān)于“觀察電子”導(dǎo)致干涉條紋消失的理想實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們滿可以放置上光源而不觀察電子，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否出現(xiàn)干涉條紋就能判定測量過程是否要求“主觀的介入”了。
費(fèi)曼本人沒有對這一問題給出確切的回答。他一方面說：“也許這是由于點(diǎn)上光源而把事情搞亂了？……我們知道，光的電場作用在電荷上時(shí)會(huì)對電荷施加一個(gè)作用力。所以也許我們應(yīng)當(dāng)預(yù)期運(yùn)動(dòng)要發(fā)生改變。不管怎樣，光對電子有很大的影響。在試圖跟蹤電子時(shí)，我們改變了它的運(yùn)動(dòng)。也就是說，光對電子的反沖足以改變其運(yùn)動(dòng)，……這就是為什幺我們不再看到波狀干涉效應(yīng)的原因?！卑凑者@種作用機(jī)制，只要點(diǎn)上光源，不論我們觀察不觀察電子，干涉條紋都會(huì)消失?？闪硪环矫?，費(fèi)曼又說：“假如電子沒有被看到，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)干涉現(xiàn)象?！边€說：“當(dāng)我們觀察電子時(shí)，它們在屏上的分布沒有干涉條紋；當(dāng)我們不觀察電子時(shí)，它們在屏上的分布有干涉條紋?！闭者@幺說，即使點(diǎn)上光源，只要我們不觀察電子，干涉條紋就不會(huì)消失。
我們看到，費(fèi)曼的上述回答是自相矛盾的。然而，如果想借助于費(fèi)曼的理想實(shí)驗(yàn)來判斷上面兩個(gè)結(jié)論孰是孰非，困難并不在于費(fèi)曼的上述回答，而在于如下事實(shí)：電子太小，我們不能光的照耀下跟蹤它。因此，還須作一些技術(shù)上的改進(jìn)我們才能實(shí)現(xiàn)費(fèi)曼的這個(gè)理想實(shí)驗(yàn)。
http://baike.baidu.com/view/1036100.htm
光子自己和自己干涉？——《原子論的歷史與現(xiàn)狀》讀書筆記
船山頂上草/文
Each photon then interferes only withitself. Interference between two different photons neveroccurs.——P. A. M. Dirac
自打我學(xué)量子力學(xué)以來，有件事就一直沒弄明白：所謂“光子自己和自己干涉”究竟是怎么一回事？
凡是學(xué)過光學(xué)的人都知道，光線打到一對雙縫時(shí)，只要兩縫間隔不太遠(yuǎn)，就會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。如果我們把光強(qiáng)減弱，使光源發(fā)出的光不是一束光波，而是一個(gè)個(gè)光子，讓光子一個(gè)個(gè)地發(fā)射，在前一個(gè)光子打在屏上之后，再讓后一個(gè)光子發(fā)出，那么這少量光子將在屏上形成隨機(jī)分布的圖案。隨著光子的增多，屏上逐漸顯示出與光子束即光波的情形相同的干涉條紋來。
我們應(yīng)該怎樣解釋這種現(xiàn)象呢？一種解釋是：每個(gè)即將發(fā)射的光子都能夠與已經(jīng)打在屏上的光子發(fā)生干涉。但是這意味著一個(gè)尚未發(fā)生的事件能夠與已經(jīng)結(jié)束的事件發(fā)生相互作用，違反時(shí)間因果律，所以這種解釋顯然是錯(cuò)的。于是我們又有了第二種解釋：每個(gè)光子都自己和自己干涉。這就意味著每個(gè)光子自身都同時(shí)經(jīng)過兩個(gè)狹縫，所以才能自己與自己干涉。但在打到屏上之前，又變成了一個(gè)粒子，隨機(jī)落到屏上某點(diǎn)。而這個(gè)隨機(jī)點(diǎn)又遵從某種概率分布，使得大量光子呈現(xiàn)出干涉條紋。這第二種解釋就是狄拉克在他的名著《量子力學(xué)原理》中說的那句神奇的話：“光子只和它自身干涉。干涉不會(huì)發(fā)生在兩個(gè)不同的光子間?！?/p>
真是匪夷所思！試問，光子是怎樣同時(shí)經(jīng)過兩條狹縫的？難道它真有分身術(shù)不成？惠勒就曾用一幅漫畫表示過光子的這種怪異的行為——某滑雪者經(jīng)過一棵樹，他滑過的軌跡在經(jīng)過樹時(shí)一分為二，左腳從樹的左邊經(jīng)過，右腳從樹的右邊經(jīng)過。
中科院某研究所還曾在博士生入學(xué)考試中出過這個(gè)問題，問干涉是光子之間的干涉還是光子自身的干涉？顯然，出題人期待的是后一個(gè)答案。然而，這個(gè)答案本身卻是錯(cuò)的！
曾謹(jǐn)言在他的《量子力學(xué)·卷I》中以腳注的形式給過一個(gè)解釋。他認(rèn)為，量子力學(xué)中干涉的并非粒子，而只是概率幅，對于只涉及單光子的事件，人們可以簡單說一個(gè)光子自己與自己干涉，而在涉及雙光子態(tài)的干涉時(shí)，人們就難以簡單說這個(gè)光子與那個(gè)光子干涉。這個(gè)解釋依然很晦澀。固然，量子力學(xué)處理的基本對象是概率幅，無論是“波”還是“粒子”，都只是人們對微觀世界的一種比喻，并非微觀世界的客觀實(shí)在本身。但是概率幅也很難讓人認(rèn)同為微觀世界的那個(gè)客觀實(shí)在，它也只是那個(gè)客觀實(shí)在的表象。那么，那個(gè)客觀實(shí)在究竟是什么？沒有人知道，就像康德的“物自體”一樣，隱藏在現(xiàn)象的下面令人難以琢磨。而且這種說法還是解決不了我上面的疑惑——光子是怎樣自己和自己干涉的？
今天讀了關(guān)洪的《原子論的歷史與現(xiàn)狀》，書中“電磁場的各種量子狀態(tài)”一節(jié)的敘述，讓我徹底明白了其中的奧秘……
既然說光子，它的粒子性就起主導(dǎo)作用，也就是說光子是“局限在空間各點(diǎn)的”（愛因斯坦）。那么這種在空間中定域的微粒怎么樣能夠既在一支分光束里面，又同時(shí)在相隔一段宏觀距離之外的另一支分光束里面的問題，以及一顆光子微粒怎么樣可以在雙縫衍射裝置里同時(shí)穿越兩條相隔一段宏觀距離的狹縫的類似問題，將永遠(yuǎn)說不清楚。
這是因?yàn)?，在空間傳播過程中，光子概念是不適用的！
巴侖泰指出：“嚴(yán)格說來，不是光子在干涉，既不是它們自己在干涉也不是它們之間發(fā)生干涉，而是在電磁場中出現(xiàn)干涉圖樣。”“要記得電場和磁場以及相應(yīng)的量子力學(xué)算符（而不是光子的位置和動(dòng)量）才是理論的基本變量。光子僅僅作為派生的量，即場的一種元激發(fā)進(jìn)入理論。”不應(yīng)當(dāng)“僅僅把場看作是粒子流”，“不可能用一種光子氣體去代替電磁場”。
在傳統(tǒng)的量子力學(xué)里，電磁場是描寫電磁相互作用的算符，沒有對電磁場狀態(tài)的描述，沒有像寫出電子的波函數(shù)那樣寫出光子的波函數(shù)。這是因?yàn)?，原則上不能在坐標(biāo)空間里描寫光子的運(yùn)動(dòng)。要描寫光子的產(chǎn)生和湮滅，需要運(yùn)用場的量子化方法，即運(yùn)用光子的產(chǎn)生算符和湮滅算符的方法。所謂電磁場的量子力學(xué)描寫或者電磁場的量子狀態(tài)問題，不是光與微觀粒子散射之類的量子電動(dòng)力學(xué)問題，而是如光學(xué)器件中的量子光學(xué)問題。
我們知道，量子力學(xué)里諧振子系統(tǒng)的哈密頓算符是兩項(xiàng)的和，一項(xiàng)含有坐標(biāo)的平方，另一項(xiàng)含有動(dòng)量的平方。相似地，電磁場的總能量也是兩項(xiàng)的和，一項(xiàng)含有電場的平方，另一項(xiàng)含有磁場的平方。于是，把電磁場按簡正模展開的分量與諧振子里的坐標(biāo)或者動(dòng)量作適當(dāng)?shù)膶?yīng)，就可以得到用諧振子問題的升降算符表示的場量，我們把它們解釋為光子的產(chǎn)生和湮滅算符。這樣我們就得到了光子數(shù)本征態(tài)。
處在諧振子的定態(tài)中的粒子，其坐標(biāo)的平均值和動(dòng)量的平均值都等于零。相應(yīng)地，光子數(shù)本征態(tài)的電場平均值和磁場平均值也都等于零。由此可見，光子數(shù)本征態(tài)是與經(jīng)典電磁場相距甚遠(yuǎn)的一種狀態(tài)。不僅如此，一般說來，根據(jù)測不準(zhǔn)關(guān)系，任意狀態(tài)中粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量是不可能都取漲落為零的確定值的。與此相對應(yīng)，處在任意狀態(tài)中的電場和磁場，亦不可能都取漲落為零的確定值。此外，量子力學(xué)里還有關(guān)于相位和粒子數(shù)的一個(gè)類似測不準(zhǔn)關(guān)系的關(guān)系式。根據(jù)這一關(guān)系式，在光子數(shù)本征態(tài)即光子數(shù)完全確定的狀態(tài)上，場的相位是完全不確定的。從這個(gè)角度也可以看出，光子數(shù)本征態(tài)的確是一種非經(jīng)典特性十分突出的狀態(tài)。想當(dāng)然地用具有確定光子數(shù)的狀態(tài)的概念即光子的概念去描述光的傳播、干涉和衍射等問題，注定要遇到不可克服的困難。
正是為了能夠適當(dāng)?shù)孛鑼懝獾膫鞑ァ⒏缮婧脱苌涞葐栴}，格勞伯于1963年提出了相干態(tài)的概念。簡單說來，相干態(tài)就是湮滅算符的本征態(tài)。相干態(tài)由無限多個(gè)光子數(shù)本征態(tài)疊加而成，它是一種光子數(shù)很不確定的狀態(tài)。并且計(jì)算指出，相干態(tài)是電場和磁場的漲落都相當(dāng)小的狀態(tài)，而且也是場的相位高度確定的狀態(tài)。
電磁場具有不同的量子狀態(tài)，其中一些適宜于用光子語言描述，另一些則不適宜于用光子語言描述。即使是光子數(shù)本征態(tài)里的光子，一般也不可以在坐標(biāo)表象里描述它們的運(yùn)動(dòng)。但是，電磁場與物質(zhì)相互作用時(shí)必定以光子的形式出現(xiàn)。
借用格勞伯的話給狄拉克這句困擾了物理學(xué)家和物理系學(xué)生很多年的名言作個(gè)總結(jié)吧：“總而言之，那幾篇討論文章以及狄拉克的名言本身，從根本上說都是錯(cuò)誤的。為了紀(jì)念狄拉克，并且表示對他在物理學(xué)上的驚人貢獻(xiàn)的尊敬，現(xiàn)在是把那句名言束之高閣，并且原諒他在量子力學(xué)的早年歲月里寫下的那些從那時(shí)起就在物理學(xué)家中引起混亂的過分簡單的議論的時(shí)候了?！?/p>
這個(gè)討論也很有意義：
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