量子物理再得一分。

這一次一群來自意大利的物理學家在超長的空間尺度上驗證了惠勒的延遲選擇實驗，將上一次的實驗記錄144公里，擴大到現(xiàn)在的3500公里。

或許讀者已經(jīng)不會對結論感到驚訝：似乎微觀粒子的行為取決于有意識的存在如何觀測它。哪怕如此長的距離，稀奇古怪的量子力學也不肯給我們混亂的大腦放個假。不過為了說清楚由來，還是讓我們從頭來捋一捋，什么是量子的延遲選擇。

當量子物理學還處于萌芽階段時，物理學世界中最聰明的頭腦越來越傾向于使用高深的數(shù)學概念，來解釋他們觀察到的現(xiàn)象。

量子力學與數(shù)學一樣抽象復雜、晦澀深刻。有些人——像愛因斯坦——認為概率是暫時的，有一天會有更加完善的物理定律被發(fā)現(xiàn)，進而可以完整地描述量子的狀態(tài)。另一方面，尼爾斯·玻爾(Niels Bohr)則認為量子力學已經(jīng)是完整的，只是我們的大腦存有偏見，總試圖想象“可能性”只是現(xiàn)實的一個小部分，而不是現(xiàn)實本身。

回到現(xiàn)代物理學史上最重要的實驗，就是所謂的電子的雙縫干涉實驗。當我們控制每次只發(fā)射一個電子的時候，依然會產生干涉的現(xiàn)象。因此得到結論，一個電子同時通過了兩個縫隙。進一步說明電子這時候是以波的形式運動。

實驗的時候，我們在兩個縫隙處各按照一個記錄儀器，嘗試記錄下電子通過時的情景。結果，我們將發(fā)現(xiàn)，只有一個儀器會有電子通過的記錄。按照經(jīng)典的量子理論解釋，觀測導致了波函數(shù)的坍塌，這時候電子是以實體粒子的方式運動，因此每次只能通過一條縫隙。如果安裝了探測通過路徑儀器，但是卻讓儀器處于關閉的狀態(tài)，那電子依然會以波的形式，產生干涉。

1979年，在普林斯頓紀念愛因斯坦誕辰100周年的專題討論會上，惠勒正式提出了延遲選擇的思想?；堇照f，電子好像未卜先知，從剛一離開發(fā)射器的時候，就事先知道前面有探測它行進路徑的儀器，所以就從波形態(tài)轉變成粒子形態(tài)。既然如此，要是我們經(jīng)過巧妙設計將觀測儀器放到雙縫的后面的位置，然后等電子離開雙縫一段時間之后，再決定是否打開儀器，來記錄電子的路徑。這樣電子之前是以粒子狀態(tài)通過了一條小縫，還是以波的形態(tài)通過雙縫，完全取決之后我們如何選擇——開或關閉記錄儀器。

雖然聽上去古怪，但這卻是哥本哈根派的一個正統(tǒng)推論！惠勒后來引玻爾的話說，“任何一種基本量子現(xiàn)象只在其被記錄之后才是一種現(xiàn)象”，我們是在光子上路之前還是途中來做出決定，這在量子實驗中是沒有區(qū)別的。歷史不是確定和實在的——除非它已經(jīng)被記錄下來。

惠勒是愛因斯坦的同事、理查德·費曼的導師、最有名的物理思想家之一(提出萬物皆是信息的思想)、最早使用黑洞這一名詞稱呼“黑洞”的物理學家。

在惠勒提出構想5年后，馬里蘭大學的Carroll O Alley和其同事當真做了一個延遲實驗，其結果證明，我們何時選擇光子的“模式”，這對于實驗結果是無影響的；與此同時慕尼黑大學的一個小組也作出了類似的結果。

在這個最新版本中，研究人員使用意大利航天局的馬泰拉激光測距天文臺(MLRO)的裝置分割了一束激光脈沖，因此光子可以采取較短的路徑，或者以更復雜的繞遠的方式前進。激光通過的距離：從地面到外層衛(wèi)星，再反射會地面。該實驗就像最開始說的，再一次驗證了事后的選擇，決定了光子之前的行為。

Credit 123RF

這樣稀奇古怪的事情說明了什么呢？

在最狂熱的假說里，宇宙本身由一個有意識的觀測者創(chuàng)造出來也不是什么不可能的事情。雖然宇宙的行為在道理上講已經(jīng)演化了幾百億年，但一直處于某種不確定的混沌之中，無限的過去并存。直到某個可能存在的宇宙里，出現(xiàn)了某個有意識的存在，向星空深處凝望，方才確定了宇宙的形態(tài)與歷史。我們的觀測行為本身參予了宇宙的創(chuàng)造過程！這就是所謂的“參予性宇宙”模型(The Participatory Universe)。宇宙本身沒有一個確定的答案，而其中的生物參予了這個謎題答案的構建本身！

偉大的愛因斯坦，當初最無法接受一點就是“我們選擇了這個宇宙，因為這個宇宙之前創(chuàng)造了我們”這一可怕的循環(huán)邏輯。

抱歉了，愛因斯坦先生。Can't win 'EM all。

實驗的更多細節(jié)發(fā)表在《科學前沿》(Science Advances)上。

為了解釋清楚，幾乎完全沒使用原文；部分內容參考了維基百科和百度百科。