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關於光是粒子還是波的爭論由來已久，為了驗證哪種假說是正確的，物理學家托馬斯·楊進行了著名的雙縫實驗。正是這項實驗，後來引發了一系列不可思議的現象，這是物理學家始料未及的。

原始雙縫實驗

最初的雙縫實驗是這樣的：在一個不透光的擋板上開兩條相隔很近的狹縫，擋板前方有一個光源，後方是一個接收屏。當光源發出的光照射到擋板上，只有兩條狹縫才能讓光穿過。如果光是粒子，那麼，接收屏上將會顯示兩道與狹縫相對應的光痕。

但在實驗中，接收屏上出現的是一系列明暗相間的干涉條紋，這表明光的行為表現為波，它們在穿過狹縫之後會發生干涉。

到這裡，一切都是符合人類的常識。但接下來的雙縫實驗變種版一個比一個怪異，超乎人類的認知！

單光子雙縫實驗

最初的雙縫實驗是讓大量的光子同時穿過雙縫，物理學家對此進行了改變，讓光子一個接一個透過雙縫。按照設想，光子不會發生干涉，它們將會在接收屏上留下兩條光痕。

但實驗結果出乎意料，當足夠多的單個光子逐一透過雙縫之後，接收屏上卻出現了多條明暗相間的干涉條紋，這意味著光子發生了干涉現象。然而，每次透過雙縫只有一個光子，那麼，光子是怎樣發生干涉的呢？難道是單個光子同時穿過了雙縫，它與自己發生了干涉嗎？

帶有探測器的單光子雙縫實驗

為了弄清光子到底穿過了哪條縫，或者是否同時穿過了兩條狹縫，物理學家在擋板前方放置了一個探測器。但光子似乎就像知道它們要被觀測了一樣，光子並沒有表現出波的行為，而是成為一個個確定的粒子從某一條狹縫中穿過，並在接收屏上留下了兩道光痕。光子的行為受到了人類觀測的影響，從波動性變為粒子性。

從量子力學的哥本哈根詮釋來看，由於不確定性原理，光子在運動過程中的位置無法被確定。如果對光子進行觀測，它就會從不確定的狀態坍縮為確定的狀態，從而表現出粒子的行為。還有物理學家認為，光子與探測器之間存在量子糾纏效應，這會擦除掉干涉圖樣。

量子擦除實驗

在帶有探測器的單光子雙縫實驗基礎之上，如果在光子打到接收屏之後，把探測器上獲得的光子路徑資訊擦除掉，最終，接收屏上將會逐漸出現干涉條紋。這種量子擦除實驗表明，在量子世界中，過去所發生的事情會受到現在的觀測行為影響，現在決定了過去。

惠勒延遲選擇實驗

惠勒延遲選擇實驗的設計更加複雜更加精巧，得出的結論也更加讓人感受到了量子世界的“詭異”。

如上圖所示，由於光子沿著AC和BC路徑運動的機率都是50%，如果C處沒有半透鏡，那麼，AC和BC兩條路徑上的探測器都有相同的機率接收到光子，從而表明光子走了哪條路徑。

如果把一塊半透鏡放在光子再次交匯的C處，這可以使得AC路徑上的光子干涉相長，BC路徑上的光子干涉相消，所以最終只有AC路徑上的探測器會有光訊號。從這裡可以看出，光子能夠與自身進行干涉，它們同時走了AC和BC路徑。

更進一步，當光子經過A和B處之後，半透鏡才放到C處，結果能夠接收到光訊號的探測器只有其中一個，另一個無光訊號，這意味著光子同時走了兩條路徑。如果當光子經過A和B處之後，C處不放半透鏡，光子將會選擇其中一條路徑前進。這意味著在C處放置半透鏡的行為改變了光子的過去，正如量子擦除實驗那樣，惠勒延遲選擇實驗也表明現在決定了過去。

這樣的實驗結果嚴重違背了我們的常識，因為我們所認為的因果律表明，過去決定著未來，而不是顛倒過來。但在量子世界中，逆因果關係卻發生了。或許物理學家不會對一系列雙縫實驗的結果感到恐怖，但至少會更加充滿好奇心，因為這個世界的深層次規律並非我們所想的那麼簡單。