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感谢邀请。哥本哈根学派和退相干理论都不是完全正确的理论。它们甚至犯了相同的错误。这一点诺尔贝将得主温伯格已经做了相关的评论。无论是退相干、哥本哈根，还是多重宇宙都不能是最终的答案，因为它们都在这样或那样的地方上存在自相矛盾的地方。而这些矛盾无不例外的来自于我们对波函数的理解。如果追根溯源地看，这些矛盾其实都来于，波恩的概率解释到底能不能从薛定谔方程推导出来，如果不能那么爱因斯坦的量子力学是不完备的说法就对了；如果能，那我们现在对量子力学的三种诠释都是错的。但现在的情况是，我们既推不出来，也否定不了量子力学的完备性，更诡异的是量子力学的各种解释有都有问题。这仿佛是巨大的坑，无论我们作何努力，对理解量子力学都没有实质的帮助。 我在这里不过多评述量子力学的三种诠释。而是来分析一下问题里面的延迟实验。 1979年为纪念爱因斯坦诞辰100周年而在普林斯顿召开了一场讨论会，会上约翰·惠勒提出了“延迟实验”的构想。实验的基本思路如下用半镀银的反射镜代替双缝，使得一个光子有50%的概率通过反射镜，50%的概率被反射。考虑将半镀银的反射镜放置在与光的入射方向呈45度夹角的位置，这样光子有两条路径可以走，进一步选择全反射的镜子，让两条光路最终交汇于一点，这样我们在重点等着，看光子是从哪个方向来的。图中右上角相交点右上方的两条线就代表光子出射的两个方向。  惠勒指出，如果我们在交汇点放置一块半镀银的镜子，那么就会导致光的干涉。  通过设置相位，我们可以让光在一条输出路径上干涉相消，而另一条干涉相长。于是我们发现，在插入半透镜以后，光只在一个方向上稳定输出，另一个方向则没有输出。现在，我们换个方法来思考问题，如果我们是在光子通过图中左下角的半透镜以后我们再插入右上角的半透镜。按照正常想法，光子既然已经通过第一块半透镜，其光路应该已经确定，那么在到达终点之前插入的半透镜不会导致它只在一个方向上输出，应该是以相同概率在两个方向输出。但是实验结果却不是这样的。实验结果告诉我们，无论第二块半透镜在何时插入，光都是在两条路径同时通过的。换言之，只要有第二块半透镜的存在，无论它是早早地插入还是后插入，结果都是一样的。这意味着光子可以在它已经通过第一块半透镜之后，根据我们加入半透镜的与否而选择它是否通过另一条路径。这好比我们可以在事情已经发生之后重新选择事情的结果。 量子擦除实验不太好说，需要许多物理准备。这个实验使用了一种非线性BBO晶体，它可以通过吸收一个光子来发射出两个处于纠缠态的低频光子。产生的纠缠光子对分成两条路经输出，一条路径（记为R1）上放置一套双缝干涉仪器，光子经双缝(两个缝分别记为AB)以后在相应的屏幕上出现干涉条纹另一条路径（记为R2）先不放东西。现在，在双缝的一个缝前放置一个四分之一波片。学过光学的都知道四分之一波片能使得偏振光的偏振类型改变，通过这一波片的线偏振光变成了椭圆偏振光，如果放置波片的时候更小心一些，我们可以得到圆偏振光。这里要求放置波片以后，通过双缝中一个缝（记为A）的光子变成了顺时针圆偏光，通过另一个缝（记为B）的则是逆时针圆偏光。如此，我们屏幕上就看不到干涉条纹。现在我们撤掉屏幕换成一个单光子接收器，注意我们的实验一直要用单光子。同样，另一条路径R2上也有一个相同的单光子接收器，并在该路径上放置一个起偏器（也是检偏器）。整个装置如图  现在我们规定：只有当两个接收器同时接收到光子的时候，我们做一次记录，否则不做记录。 我们来看一看这套仪器到底如何测量的。当一对纠缠的光子对发射出来。一个光子沿着R1运动，一个沿着R2。实验做这样的设置，R1的检偏器让一半光子(理解为概率比较好，因为我们讨论的是单光子)被滤掉，与这部分光子纠缠的R2上的光子也有一半，它们干涉的条纹不会被记录。而通过R1检偏器的光子则会到达接收器，那么R2上与之纠缠的光子的干涉条纹会被记录下来。而记录下的光子形成的图形恰恰就是干涉条纹。 这个实验表明，如果我们企图用波片去标记光子的路径(缝AB前的波片就是一种标记)，干涉都会消失。但是如果我们在标记光子路径之后又做擦除，那么干涉会恢复的。这件事情否定了退相干理论。因为标记路径相当于测量，标记的光子不发生干涉，就已经意味它已经丧失了相干性，这种光按照道理是不可能出现干涉了。但是我们擦除部分光，干涉却又出现了，这表明波函数没有真正塌缩，而是隐藏起来了。通过一定手法（这个实验就是读取记录的光子，注意如果不做这样，而是放置一个屏幕去接收R2的光子，会发现干涉条纹不存在）可以把它复原。 贝尔曾经这样批判退相干理论： 退相干理论不能提供对基础问题解释的一个说明，而只是提供了一种与所有可能的实验相一致的答案，没有这些实验，人们不能认识得更深……（退相干理论）根本就不是对一个真实的物理过程的描述，退相干的兴趣和价值全部是“为了实用的目的”，退相干理论是通过提供一种有效于“实用目的”的答案来掩盖问题。 同样批判，温伯格也做过。温伯格认为： 这种解释回避了问题的实质：不管怎样，量子力学与薛定谔方程统治的不仅仅是电子，也包括仪器和物理学家本身，它们都受决定论物理学定律的统领，所以，通过想象“外界”和“内部”人为地把它们区分开来以解释概率的出现是苍白无力的。 退相干理论在很大程度上是一种工具主义的体现，这一点我们既可以在理论上说明，也能在实验上证明。 结束语：费曼说过，没有人真正理解量子力学，现在看来确实如此。 |
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