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延迟选择实验是费曼双缝实验的变种。 在费曼双缝实验中，我们可以设法让粒子一个一个地通过双缝，然后观察屏上是否会出现“双缝干涉”图样。 我们发现刚开始的一两个粒子落在屏上，完全是随机的，看不出任何规律，但当穿过双缝的粒子数N越来越大的时候，粒子在屏上的分布会逐渐显现出规律来，其数密度的分布和光学里杨氏双缝干涉的图样完全一致。 在上述实验中，我们不知道粒子是如何穿过双缝的，即我们不知道粒子到底是从双缝中的哪一个缝中过去的。假设我们在双缝的后面安一个测量装置，其目的是测量当粒子穿过双缝的时候到底是从哪一个缝过去的。我们会发现当测量成功的时候，粒子在屏上的位置一定对应粒子穿过的那条缝，而不再会出现在屏的其他地方，换句话说“干涉”图样消失了。 这里我们无需构造如何测量粒子位置的实验装置，我们只要设想有个挡板就可以了，挡板挡住某条缝对应的就是测量出粒子从另一条缝出射。 我们现在的实验结果是，双缝打开，屏上对应的是“干涉”图样，挡板挡住某条缝，屏上出现的是集中分布的图样，用挡板挡住双缝中的一条缝就相当于对波函数进行测量，测量的结果是波函数坍缩在某一个缝上。 我们现在可以设想做一个“延迟选择”的实验，即当粒子运动到即将碰到屏上，但还没到的时候，我们在这个时候再拨动挡板随机地挡住双缝中的一个缝。现在的问题是“双缝干涉”图样是否还存在？ 直觉上我们会认为“干涉”图样还在，因为我们可以通过控制挡板移动的时间来保证当我们移动挡板的时候，粒子马上就要撞到屏了，此时在“遥远”的双缝处对缝的选择性遮挡应当不影响粒子的运动状况。 但量子力学是一种非定域（non-local）的理论，这意味着在远方对波函数进行的测量，只要是成功的，它瞬间就会在全空间发生坍缩。 所以当粒子穿过双缝，我们延迟一段时间对双缝进行遮挡的时候，表示粒子运动状态的波函数将瞬间发生改变，干涉图样自然就不存在了。 惠勒的“延迟选择”实验表明： 1.在量子力学中，物理系统的运动状态用波函数表示； 2.波函数是复函数，符合叠加原理； 3.对波函数进行测量，意味着波函数会按一定几率瞬间坍缩到某个缝上，这里的几率对应波函数与对应某个缝上波函数交叠部分乘积求和的平方； 4.量子力学是一种非定域的理论； |
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