干涉延迟实验

干涉延迟实验,又称量子延迟实验或延迟选择实验。这个实验,本质上是双缝干涉实验的延伸,但是通过观察到奇特的实验现象并得到的匪夷所思的结论,却让科学界陷入更深的困惑。这个实验非常经典,因此作一番解构,来看看实验现象与结果是否如科学界以为的那样。这个实验的一般构架如下,引自百科知识:

“(1)利用半镀银的反射镜(反射50%的光线和透过50%的光线)来代替双缝,光子有50%的概率透过反射镜或者被反射,这个概率完全取决于量子随机;”
“(2)然后在两条路径上均放置一块全反射镜,再汇集到一起,进行光子检测;”
“(3)精确安排光子的波长和相位,还有路径的光程,使得透过和反射的光,在检测屏处进行干涉,从而使得光只在一个方向进行输出,比如只在右边屏幕进行输出;”
“以上准备并无特别之处,用波动光学就可以进行解释,实验过程也很容易实现。但是,当用光子枪发射单个光子时,问题就变得复杂了!”

科学界根据光量子理论与这个延迟选择实验的现象,还给予经典力学的诠释与量子力学的解释如下:

“经典力学诠释:单个光子是独立的个体,经过半透镜时,要么被反射,要么透过,这是一个随机过程;对于单个光子来说,要么走了路径1,要么走了路径2;如果持续地发射“单个光子”,那么右边屏幕和下方屏幕均会出现一个光斑,这是半透镜把光子平均分成了两路的缘故。”
“量子力学的解释:量子力学的哥本哈根诠释认为,单个光子经过半透镜时,量子随机必定造成光子在两条路径上进行叠加,然后在终点进行干涉,也就是说单个光子必定同时走了两条路径;如果持续地发射单个光子,最后也会在右边形成干涉图样,下方不会检测到光子。”

这个延迟实验,还得出比如“宇宙的历史,可以在它实际发生后才被决定究竟是怎样发生的!”这样的推论,或“宇宙本身由一个有意识的观测者创造出来也不是什么不可能的事情”这样匪夷所思的判断。

而通过以太理论下的光的正确定性是以太纵波,不存在光子、光量子,就可以简单解析这一实验构架及实验现象。

由激光器发出的一束光波(以太纵波),穿过半透镜,分成两条光路,再分别经过反射镜,形成一对相互垂直的光束,在屏幕上投影为各为一个光斑。这个光斑,是源于激光发射时被激光器内的镜片约束成狭窄一束所致,然后控制激光器形成光信号脉冲,这个信号脉冲,在量子力学中被讹化成“一个一个光子”,并显示为粒子性,而其实仍只是一小段很普通的媒介波,即以太纵波。

当在两条光路相交点放一块45度角的半透镜,这两条光路上的光波,都被半透镜因反射作用与折射作用,分成一束反射光与一束透射光。其中光路一的反射光与光路二的透射光重合,于是发生一个很普通的波的干涉现象,投影在屏幕上表达为干涉条纹;光路一的透射光与光路二的反射光重合,也发生干涉现象,投影在屏幕上就是干涉条纹。

而当用持续发射的光脉冲信号(被讹化成一个一个光子)来做实验时,两条光路借半透镜分离出的反射光脉冲与透射光脉冲,应半透镜位置的微调,导致反射透射后的两路光的光程不一样,会出现反射透镜后的两路光脉冲信号在相遇重合时,其相位会出现0度到180度的偏差,会出现三种情况:

一、一路光的反射脉冲信号与另一路光的透射脉冲信号相位刚好相差半个波长,即180度偏差,于是两路光脉冲信号相互抵消而消失,也就没有干涉条纹。
二、一路光的反射脉冲信号与另一条路光的透射脉冲信号相位刚好完全一致,即0度偏差,于是两路光脉冲信号相互完全重合叠加,表达为完全强化,于是出现光斑。
三、当相位处在0度到180度之间(不包含0度与180度),两路重合的反射光与透射光产生相互干涉作用,于是出现干涉条纹。

如此结果就是整个实验现象根据临时加入的半透镜的微调,应三种情况与两个屏幕投射,会出现六种组合现象:a、两屏幕同时出现干涉条纹;b、一屏幕有干涉条纹,另一屏幕什么都没有;c、一屏幕有干涉条纹,另一屏幕有光斑;d、两屏幕同时出现光斑;e、一屏幕有光斑,另一屏幕什么都没有;f、两屏幕什么都没有。而0度与180度的相位差在实验里是一个极细微的角度,很不容易调整到位,于是实验中能观察的最大量的现象是a,次之是b,然后是c,而d、e、f则极罕见。

这组合包含了一个屏幕有干涉条纹,而另一个屏幕没有干涉条纹的这一情况,是被关注的重点。这一过程,其实是将普通双缝干涉后本应投射在同一个屏幕平面的明暗条纹,分两个屏幕投射,从而有不一样的感观。

这就是量子延迟实验现象背后的具体实质。这个所谓的量子延迟实验,不过是一个普通得不能再普通的媒介波的干涉实验。

由于科学界不能认清光是以太纵波的事实,用“光子”、“光量子”这种错误定性的概念来理解这一实验现象,从而有天马行空的光子延迟、选择光路等只能存在于意识中的想象场景,其实实验中根本没有这些场景。这实验构架的临时插入的半反射镜,起到的唯一作用是纠正其中一条光路使之重合,并产生光脉冲信号的相位差,0度到180度,使原本垂直相交的两条光路上的光波能相互干扰或相互强化,仅此而已,然后重合后的两个光脉冲信号就产生常见的波的干涉作用。

当科学界再用“一个一个光子”这种夸大其词的不存在的概念去描绘这一干涉现象,得出的所谓“宇宙的历史,可以在它实际发生后才被决定究竟是怎样发生的”或“宇宙本身由一个有意识的观测者创造出来也不是什么不可能的事情”之类的推断,都是天马行空般的臆想描绘。这个实验里,有且只有普通的波的干涉现象,这现象应两路光脉冲信号相互干扰与强化而出现干涉或不干涉的场景变化,再无其它不可理解的鬼魅般的场景,也根本没有所谓的“一个光子选择一条光路或选择另一条光路”或“量子随机选择”这种场景,什么都没有。

这个如白开水般的波的干涉现象,被描绘成匪夷所思的量子场景,让人难以理解,并带来无数人的困惑,浪费无数人的精力,就是源于西方科学界抛弃以太,及没有在正确的时空观指导下出错的一个经典例子。