延迟选择实验是纯概率解释的终结

惠勒延迟选择实验是态叠加原理纯概率解释的终结

（作者：夏烆光）

（Email: [email protected]）

【内容提要】：本文从约翰·惠勒的延迟选择实验现象出发，通过系统地分析证明，这一实验结果反倒是微观粒子波粒二象性物理本质的重要实验证据。正因为光子的波粒二象性，造成它的自干涉现象。随后，深入地分析了态叠加原理的物理本质，并指出：主观意识造成叠加原理坍缩，量子叠加态不可克隆，以及时间顺序可以本末颠倒等否定因果定律的观点，都是基于哥本哈根学派对量子力学的态叠加原理缺乏正确认识所作出的荒谬推论。

【关 键 词】：约翰·惠勒 延迟选择实验 哥本哈根学派 自干涉现象 波粒二象性 态叠加原理与坍缩 潘建伟院士 隐性传态 量子态不可克隆 广义时空相对论

引 言

约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler），于1911年7月9日出生在美国的佛罗里达州。生前是美国自然科学院院士和文理科学院院士，曾任美国物理学会主席。1979年，在纪念爱因斯坦100周年诞辰的学术研讨会上，他提出了一个著名的“延迟选择实验”。这个“思想实验”不但具有真正的可操作性，而且可以在宇宙尺度上操作已经发生过的事情。按着这个实验结果：时间中的“过去”、“现在”、和“未来”等，统统是一些“子虚乌有”的概念。客观上，并不存在时间的先后顺序，等等。

针对这个实验结果，惠勒本人还给出了一个颠覆人们传统时间观念的结论。他说：“我们此时此刻作出的决定，对于我们有足够理由说，它对已经发生了的事件产生了不可逃避的影响”。即是说，此时所作出的决定，会影响光子过去已经发生了的事情。换言之，观测者当下的主观行为改变着光子“过去”已经发生了的行为。所以，当代的物理学家们几乎一致地相信：这个实验结果是对现代物理学和一切自然科学的“革命性的颠覆”。甚至有人还打趣地说道：至少今后的孩子们，小学到大学物理教科书的最后一章，再也不必停留在，不是爱因斯坦的“相对论”，就是“量子力学”了；甚至，连霍金的《时间简史》也将成为物理学的历史记忆，„„。

1、惠勒“延迟选择实验”的方案设计。下图是惠勒延迟选择实验方案的光路图。图中的最左侧，是一个激光脉冲源（laser pulse source），单个光子就是由这里发出的。单光子到达半镀银的反射镜BS1之后，一部分光子可以穿过这个半镀银反射镜BS1到达全反

射镜M2；另一部分直接由半反射镜BS1使其偏转九十度角而

到达全反射镜M1。全反射镜M1和M2将迫使这两部分光子，

分别地经由I1和I2两条不同的光路，在终点处发生交叉。因

为在终点附近安放着两个探测装置D1和D2。它们可以探知

那个光子是经过I1飞来的，那个光子是经过I2飞来的。

如果在终点处也插入一块半镀银的反射镜BS2，那么通过调整BS1—M1—BS2和BS1—M2—BS2这两条路径上飞来光子的相位，便可以造成这两个光子在终点BS2处发生“相互干涉”，结果，光子在水平方向上、或者是在竖直方向上，会对应地出现“互相抵消”、或者“相互增强”的干涉条纹。 惠勒的延迟选择实验结果还表明，即使激光脉冲源每次只向半镀银的分光镜BS1发出一个光子，经过了一段足够长的时间间隔之后，依然可以在BS2处看到同样的干涉条纹。其他人后来所进行的重复实验，得到的实验结果也完全是这样的。——这就充分地说明，惠勒的实验结果是真实可靠的。这个实验结果同时表明，如果人们不在终点处放置半镀银的反射镜BS2，则光子就只沿着一条自己事先

选择好的任何一条路径直接地奔向终点处，并不呈现任何干涉条纹；相反地，如果在终点处安放了半反射镜BS2，光子就立刻呈现出这种干涉条纹。这里，最让人感到不可思议得现象是，半反射镜安放的时间顺序与实验结果的相互关系。因为实验中，人们完全可以做到：把安放BS2的时间点，选择在光子已经通过了半反射镜BS1，但是尚未到达终点之前。结果，照样呈现出相同的干涉条纹。

于是，这些实验者们便得出结论：实验者加入分光镜BS2（即观察）、或者是不加入分光镜BS2（不观察）的主观行为，改变了单个光子事先已经“安排好”的前进路径。并且，由于单光子通过BS1的行为“在先”，观测者安放BS2的行为“在后”。于是，那些持有哥本哈根学派观点的人们，便开始认为：这是观测者（主体）“在后”所发生的“主观行为”，改变着光子（客体）“在先”已经发生了的“客观行为”。表面上看，这的确是时间顺序的概念已经失效，在后的行为决定着在先的行为，因果关系并不成立。——不难看出，做如此推论的逻辑前提必然是，他们绝对肯定地认为：只有光子同时通过两条路径，并在终点处相互交汇，才能产生这种干涉条纹。换言之，他们认为：两条路径上光子的交汇，是产生干涉条纹的充要条件。正因为如此，所以他们武断地认定：是主体“在后”安放BS2的行为，改变了客体“在先”已经通过了BS1的事实（参见【1】）。

2、哥本哈根学派把这个实验结果看成是不确定原理的实验证据。针对这个实验结果，惠勒本人曾经反复强调地说：“没有一个基本量子现象是一个现象，直到它是一个被记录（观察）的现象”；或者说，“并没有一个过去预先存在着的（现象），除非它被现在所记录”。不难看出，基于这个实验结果，惠勒更加肯定了哥本哈根学派对量子力学波函数机率诠释的观点。并且延伸地指出，波函数的机率解释不仅适用于空间上，而且可以拓展到时间上。即是说，不仅在空间位置上，微观粒子是随机的，不确定的；而且在时间顺序上，微观粒子也是随机的，不确定的。

自从惠勒的延迟选择实验被发现之后，现代物理学几乎全盘地接受了哥本哈根学派的观点，几乎一致地认为：人们后来的主观选择（观测行为），可以改变光子（客观事件）先前已经发生过了的客观行为。所以他们说：“任何一种基本量子现象只是在其被记录（观测）之后，才算作一种现象”。以前，量子力学创始人之一玻尔曾说过：“在观察发生之前，没有任何物理量是客观实在的”。即是说，人的“观察行为”创造了外部世界的“全部实相”——这是哥本哈根学派的核心观点。在惠勒延迟选择实验结果的基础上，哥本哈根学派的后继者们，更进一步地拓展了上述观点而提出：观察不但可以创造外部世界的实相，而且事件本身也可以是“后果在先，前因在后”。换句话说，在哥本哈根学派的观点中，“因果定律”根本就不成立！在他们看来，不仅微观粒子的位置不能确定下来，而且在这个位置上的时间顺序也是不确定下来的！最后，他们只好得出结论：关于“现实世界具有客观实在性”的世界观，已经彻底的失败。

难道情况果真如此吗？！难道真地是只有两条路上同时飞来的光子之间，才是形成干涉条纹的真正原因吗？！难道真的是因果规律已经不成立了吗？！难道真的是现实世界的客观实在性已经彻底的失败了吗？！为了准确地回答这些十分重大而又严肃的物理问题与哲学问题，我们必须先来系统地介绍几个与这些问题有关的量子力学与量子光学知识。

一 否定延迟选择实验的哥本哈根解释

首先我认为，惠勒的延迟选择实验，不仅不是支持哥本哈根学派对

于量子力学波函数机率解释的实验证据，相反地，倒是推翻哥本哈根学

派机率解释的实验证据。因为，惠勒的延迟选择实验结果恰好证明：单

光子本身存在着“自干涉”这一量子物理现象。

为了证实单光子“自干涉”这种量子现象的存在，或者说，为了有

理有据地推翻哥本哈根学派关于惠勒延迟选择实验的荒谬解释，在这里，

我也设计了一个与惠勒延迟选择实验“唱反调”的物理实验。详见右侧

的光路示意图。图中，我在惠勒延迟选择实验光路图的基础上，添加了两个高性能的双通道高消光比

的“偏振分光棱镜”PBS1和PBS2。一般的分棱镜反射通道的消光比较差。为此，这里一定要采用通过独特镀膜优化设计的高性能双通道高消光比的“偏振分光棱镜”。整个实验的操作程序与惠勒的延迟选择实验的操作步骤完全相同。即分别地调整光路I1、和光路I2到达BS1或BS2的“相位”，从而确认光子在BS1和BS2处的干涉情况。PBS1和PBS2都是半镀银的反射镜，确保实验条件与惠勒的实验设备的特性相同。

事实上，本人并没现实条件来进行这个具体的实验。只不过是，根据我的主观判断，任何情况下的实验结果，都会表现出相同的干涉条纹。如果情况果真如同我的判断那样，就可以肯定，哥本哈根学派关于惠勒延迟选择实验机率解释的观点是荒谬的。同时也就准确地证明：干涉条纹出现的真正原因是基于单光子在通过半镀银反光镜（BS1或BS2）时，都会发生单光子“自干涉”的量子现象。

那么，单光子为什么会发生“自干涉”这种量子现象呢？这是下面我立刻就来回答的问题。

二 波粒二象性是单光子自干涉现象的根本原因

为了透彻地阐明这个问题，我们必须首先找出微观粒子“波粒二象性”的物理本质。为了令人信服的阐明微观粒子波粒二象性的物理本质，必须首先对下述有关问题做较为详尽地分析与阐明：

1、正弦横振光波的偏振特征。按着已有的量子光学知识，

具有横向正弦振动特征的光波，其偏振方向是不断改变的（参见

右图）。为了证实这个结论也适用于单个光子，原则上，本应首先

设计一个物理实验，来验证单光子经过偏振器之后，其偏振方向

是否不再发生任何改变？还是继续像光束一样不断地发生改变？

因为，如果它在中途依然不断地改变着偏振方向，就说明单

光子和多光子构成的光束，其偏振特性完全相同。否则就说明，

单光子的偏振特性与光束的偏振特性截然不同。现有的物理光学

知识告诉我们，多光子束的偏振方向，是时时刻刻发生着变化的（详见上图和参考文献【2】）。

值得庆幸地是，潘建伟团队在研究量子隐形传态的过程中，

为了构造量子纠缠对，也利用了单光子水平偏振态和垂直偏振态

的纠缠。在他们的实验光路图中，也有单光子多次通过半反射分

光镜的情况存在。这就免费地为我们提供了必要的实验证据。实

验结果证明，单光子在传播过程中的偏振与光束的偏振特性完全

一样，也是随时地发生着偏振方向改变的。

2、潘建伟团队多光子纠缠实验所使用的光路图。诚如所知，

这个团队为了构造多光子的纠缠态，设计了一组具体的实验光路

图。其中的图1表明：一个紫外光脉冲照射到一个BBO晶体上，

会有一定概率产生一对光子(o和e)。这一对光子通过偏振分束器

(PBS)上的一次干涉，使o光子、和e光子都可以形成水平偏振H、和竖直偏振V的“叠加态”。于是，o光子和e光子都会形成一个量子“纠缠态”

|HH>+|VV>(即o光子是H偏振时，e光子一定也是H偏

振；反之o光子是V偏振时，e光子一定也是V偏振)。

不言而喻，我们这里并不是关心他们所研究的纠缠

态的具体成就如何，而只是关心单个光子经过了一次偏

振之后，所分解出来的偏振方向，是否能够一直保持下

去而不再发生改变？亦或是，单光子和光束一样，其偏

振方向依然是随时随地得不断改变？图2就是潘建伟团

队所设计的8光子纠缠态的光路图。这个光路图的原理，是把双光子干涉所构成的纠缠方法经过层层累加，最后构成了8光子的量子纠缠态。因为这项研究成就，该团队获得了2016年国家自然科学一等奖（参见【3】）。

3、光波水平偏振与垂直偏振的由来。普遍地认为，光波是一种物质波。物质波本是一种机率波动，或叫概率波动。那么，机率波动为什么又是正弦的横向波动呢？《广义时空相对论》为我们从理论上给出了具体的解释。根据广义时空相对论我们导出，引力场中光子（微观粒子）的运动方程组为

22dak;„„„„„„„（1）

3323dk3akk;33323dkdkds3akk

式中，是微观粒子绕着前进方向公转运动的绝对线速度，a是粒子公转运动的向心加速度，k是粒子公转运动的曲率（k，是粒子公转运动的曲率半径，则是粒子自旋运动的挠率。须指出，）

这里的时空变量依然是定域的和连续的。——连续性是微积分学成立的前提条件（参见【4】）。

上式中的第三个方程表明：微观粒子在均匀引力场中前

进的同时，不仅存在着沿切线方向的“公转”运动，而且还

存在着以副法线为旋转轴的“自旋”运动。再加上它沿着时

间轴、以光速的直线运动，这三种运动状态的叠加结果，使

微观粒子的“运动轨迹”成为一条直线前进的“螺旋线”。其

微观图像，可以参考上述关于圆偏振光或椭圆偏振光运动特

征的示意图。广义时空相对论的这一理论结果表明：在宏观

上，微观粒子的运动轨迹是一条连续的、等距的、正弦横向波动前进的螺旋线（参见右图）。螺旋前进的旋转方向和相位，取决于引力场等初始条件，并符合螺旋定则。

顺便指出：根据上式中的第四个方程，我曾经导出光子在宇宙中传播的能量衰减常数。利用这个常数进行的精确计算表明：恒星系光谱的“红向移动现象”乃是光子在传播过程中，能量的量子化衰减造成的，而并非是引力坍塌后的大爆炸引起了宇宙的快速膨胀，及其在快速膨胀过程中的“多普勒效应”导致的。这一计算结果还证明：天文观测所发现的“微波背景辐射”，不过是距离地球大约137亿光年的天球范围内辐射的紫外光，经过137亿年的传播过程，到达我们的太阳系时，所剩下来的“残留热辐射”所致。这个计算结果，既不支持“宇宙大爆炸”的观点，也不支持“恒星系光谱的红移是多普勒效应所致”的观点。现代宇宙学关于137亿光年的公认宇宙尺度，只不过是“地球人”的“可视距离”罢了，根本不是“宇宙大爆炸”之后的“碎片”所构成的星系团和恒星系等等，现在已经高速地膨胀到距离我们生活的地球大约137亿光年远的天球边缘。因为，微波背景辐射的天文观测结果表明，在小到几十弧分的范围之内，辐射强度的起伏均小于0.2~0.3％，并且在沿天球各个不同方向上辐射强度的涨落都小于0.3％。——从逻辑上讲，这一天文观测结果只能说明，微波背景辐射是以地球为核心，是各向同性的。那么，如果按着宇宙大爆炸的学说，只能认为，当初的宇宙大爆炸是以地球为核心的。显然，这是绝对不可能的！！偌大个宇宙，当初的大爆炸，怎么可能是以小小的太阳系为核心呢？！由此而论，我们必须返回到“宇宙是无限的、是静态的”这一传统的宇宙观之上（参见【4】）。

4、微观粒子“波粒二象性”与量子“自干涉”现象的物理本质。为了阐明这个问题，必须首先介绍在微观领域中，空间和时间的量子化特征，即：

（1）普朗克时间。现代物理学把可观察事件发生的最短时间过程定义为普朗克时间。比普朗克时间更短的“时间过程”是不可观测的。普朗克时间可以表示为（参见【5】，第972页）

tpGh5.390561044s，„„„„„„„„„„„„„„„„„„（2） 5c

（2）普朗克空间。同样的道理，可观测事件所占据的最小空间尺度定义为普朗克长度。如果一个可观测事件的空间尺度小于这个普朗克长度时，这个事件也是不可观测的。普朗克长度表示为

lpGh1.616051033cm，„„„„„„„„„„„„„„„„„（3） 3c

以上概念表明：在微观领域中，物理空间和物理时间，以及能量本身的不连续性。广义相对论和它的引力理论认为，一个普朗克长度就是一个普朗克质量坍缩成一个“微型黑洞”时的空间尺度。我们先不管这种观点本身是否完全正确？但是，在微观领域中，物理空间和物理时间都是不连续的这一点，是个基本的、无可争辩的物理事实。

（3）光子的极限速度和极限加速度。用普朗克空间lp除以普朗克时间tp就是光速（c），即

1.616051033

c2.9979261010cms1，„„„（4） 44tp5.3905610c5lpc3

自然，用普朗时间除以光速，所得结果就是光子的普朗克加速度，即

clp1.616051033

532，„„„„（5） a25.56143710cms244tptp5.3905610

因为普朗克空间和普朗克时间是固定不变的，所以二者的比值（光速）必然是恒定的。但是，由于光子的加速度是量子化的，所以，从微观的角度上来看，光子在传播的过程中，其速度和加速度都必然地会表现为从0c0c，如此不停地、间断地、脉冲式地振荡前进。这样，只有这样，才会有光的“加速度”这一物理概念存在（参见【6】）。

光速不变原理，仅仅是从宏观的角度上得出的整体结论。而从微观的角度，光子这种脉冲振荡的传播特征，必然表现出光子的“波动态”与“粒子态”交替呈现。因此，光速不可能是一个微观领域中的“固定常数”。反过来考虑，如果坚持认为光速是恒定的，那也就不存在“光的加速度”这一物理概念。——因为微观领域的物理空间和物理时间都是量子化的，所以光的加速度理应是量子化的。这是一个必然的逻辑。既然光子存在着加速度，这就表明，光子在传播的过程中，必定是跳跃式的迈进。每跳跃“一步”，就是光子脉冲振荡的“一个波长”。不过，这个波长并不是日常经验中所见到的横向振动的波长，而是脉冲振荡的“步幅”。这里的关键问题在于：小于一个普朗克长度的空间尺度和时间尺度都不存在了。因此，我们把普朗克长度定义为光子随机波动的机率波的波长。那么，光速与这个“波长”的比值，自然就是光子脉冲前进时的“振荡频率”。

在量子力学中，基于哥本哈根学派的正统解释，波函数是一种单纯的机率波动。它的绝对值的平方代表着一个粒子态在指定位置上出现的几率。所以我们可以把这种脉冲振荡频率定义为“机率波动频率”。 机率波动是一种非定域的物理理论。机率波动的存在，说明在量子力学领域中，我们的确不能精确地确定出在某个时刻，微观粒子会出现在某个指定的空间位置上，而只能随机地确定出它落到这个空间位置附近的几率。

（4）光子机率波动的极限频率。实验表明，光波和其它微观粒子的“物质波”都必须用波函数来表示它们的运动特征。机率波动的突出特征是，它满足于波函数的“态叠加原理”。通过上述分析，我们可以给出“机率波动的极限频率”为



lc11p1.8550951043s1，„„„„（6） 44lplptptp5.3905610

须指出，这个振荡频率不同于德布罗意波的频率。而德布罗意波的振动频率是微观粒子在均匀引力场中公转时的正弦波动的振动频率，即

德m0c2， „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（7） hc

其中，hp是德布罗意波长。不过，按着广义时空相对论的质能关系式，德布罗意波的频率

2m0c2

，„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（8） 广h

故有广2德。——这是广义时空相对论与狭义相对论在质能关系式上的差别。因为光速是物质运动的极限速度，所以上面的机率波动频率，理应是一切微观粒子机率波动的极限频率（参见【6】）。

三 对量子力学机率解释的深入剖析与批判

1、波粒二象性的统一解释。传统的量子光学理论认为：假如光子是单纯的“波包”，那么，一旦波包的群速度不等于它的相速度时，就会造成波包在传播过程中的扩散，这就意味着光子会在传播的过程中自动解体，从而否定了光子就是波包的传统解释。而我本人的基本观点则认为：否定上述传统解释的理由并不充分！因为，只要假设大量的“质量单元”是一些相速度几乎相等的线性谐振子的谐振（共振）态，则“波包”就是稳定的，就不会在以光速前进的过程中轻易地解体。反过来推敲，假如光子的波动仅仅是一种非定域的、纯粹的机率波动，

那么这个光子任何时刻、在任意方位上出现的几率必

定完全相同。如果情况果真是这样的话，那么，一个

单一的光子、或微观粒子，就不可能始终沿着一个既

定的传播方向直线前进、而且也不可能同时表现为横

向的正弦波动，理应是毫无规则的“布朗运动”状态。 由此而论，这里面一定还有隐藏得更为深刻的物

理原因在同时地决定着微观粒子——波包——的运动

状态。一句话，基于波包自身的结构原因，加上引力

势的作用，以及上面所揭示的普朗克空间和时间的量子化所导致的脉冲振荡这一深层的物理原因等等，整体上导致了微观粒子在机率波动的同时，还表现出螺旋式横向波动与定向的前进运动（参见上图）。即是说，波包内部的所有质量单元，始终存在着以普

朗克长度为波长、以机率波动频率为振荡频率，脉冲

前进的矩形波动。由于这个脉冲振荡频率非常之高

（1.85509510s43），所以在宏观上，我们1

只能观察到一种螺旋式前进的平面波动，而根本观察

不到微观粒子内部另外还存在着一种超高频的脉冲振

荡存在（参见【6】）。

正如所知，波包完全可以被诠释为粒子的机率波

动。因为在任何位置，任何时间，机率波动波幅绝对

值的平方，就是在那个位置，那个时间，找到粒子的几率密度。在这方面，经典力学中关于“波包”的功能，完全类似于量子力学中“波函数”的功能。同样，在量子力学里，应用薛定谔波动方程，我们可以追溯一个量子系统随着时间的演化规律。在某些区域内，波包所囊括面积的平方，完全可以诠

释为找到某个对应粒子处在于该区域内的几率密度。由此而论，量子力学中的“态叠加原理”，既不是薛定谔“死猫态与活猫态的叠加”，更不是上帝掷骰子时“开大与开小的叠加”。而是的确同时存在着“波动态”与“粒子态”两种真实运动状态的叠加。可见关于“叠加原理坍缩”之说，完全是因为把量子力学的态叠加原理错误地当成随机事件的单纯机率波动所致。——这完全是错误认识基础上的无稽之谈！

概括以上观点，在量子力学中，波函数机率波动的真正原因在于：空间和时间尺度本身的间断性与量子化，导致了微观粒子机率波动的真实存在；再加上，所有微观粒子在引力场中沿前进方向的公转运动所表现出来的正弦平面波动，从而导致了微观粒子非定域的机率波动与定域的正弦平面横向波动，两种波动状态的叠加。——上图是2015年3月15日，科学家们借助于实验捕获到的光的粒态与波态同时存在的场景（参见【7】）。从这个场景中可以看出，光谱越偏向于紫光，波包的尺度就越大，频率就越高，这与实际情况是完全符合的。总之，光子和其它一切微观粒子一样，都具有这种“亦波亦粒，非波非粒”的“波粒二象性”物理特征。

不难看出，我的上述观点，同“隐变量理论”的基本观点有些相似。只不过，隐变量理论从来没有明确指出，这个“隐变量”本身的物理机制是什么？当年正是因为这样，所以哥本哈根学派的代表人物玻尔才敢口气十足地说：“在粒子世界所谓的定域性是不存在的，而实在性从物理学角度也是无法确定的”云云。结果，把量子力学直接引入到纯粹“非定域论”的思想泥潭之中。“上帝不会掷骰子”的名言，正是爱因斯坦对这种“非定域论”物理观念，所进行的幽默反驳。

2、公转频率与脉冲振荡频率的比值。根据上述讨论，我们可以给出光子（波包）的正弦平面波动 频率与光子的脉冲振荡频率，二者的之间的比例关系

cc„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（9） lplp

33其中，lp1.6160510cm是普朗克长度。已知，紫外光的波长4.0105~6.0107cm。

6假如我们取平均波长5.010cm，代入上式则有

5.0106

3.093971027„„„„„„„„„„„（10） 33lp1.6160510

这个比例关系表明，即使在紫外光的一个波长（）范围内，光子（波包）的“波动态”与“粒子态”交替呈现的频次，竟然高达1.54710。在如此短小的空间距离上，单光子“同时”表现为“波态”与“粒态”的震颤频次也如此之高。由此而来，在宏观上，我们完全可以认为波与粒子准同时地存在。在如此短的空间距离上，竟然有如此高的频次准同时地表现为波态，那么，当它通过这种半反射、半透明的干涉仪时，就会自然而言地表现出单光子的“自干涉”量子现象。

为了深刻地理解这种自干涉现象的物理本质，必须从微观的角度上分析半镀银分光器在自干涉量子现象中的关键作用。不难想象，在显微镜下，这种半镀银反光镜的结构，完全类似于“目数”很高的“筛子”。筛子中，相邻两个空隙之间的作用，完全相当于一个双缝的作用。这样一来，实验中的单光子通过这种所谓的“双缝”时，准同时存在的波态与波态之间，必然会发生单光子的自干涉现象。也许有人会提出异议，相邻两个波态之间并不是同时穿过半镀银的反射镜的呀？可是，从上述的计算结果已经看到，即使在一个波长的距离上，仍然有1.54710次机会，波态与波态准同时的存在于一个普通紫外光的波长之上，所以相邻两个波态间发生着自干涉量子现象是理所当然的。——这就2727

是单光子自干涉现象的物理本质。

进而言之，我们不仅不能认为惠勒所完成的单光子延迟选择实验，是量子力学波函数纯机率解释的证据，相反地，惠勒的延迟选择实验恰恰是微观粒子“波粒二象性”物理本质的实验证据。因此说，惠勒的实验，不仅不能为量子力学,态叠加原理做出有实质意义的实验佐证，反倒是为我们否定波函数的纯机率解释，提供了更有说服力的实验证据。

3、量子力学波函数的“叠加原理”根本不会坍缩。按着量子力学波函数的哥本哈根学派解释，人们的“主观意识”（观测），可以导致量子力学“叠加态的坍缩”。量子力学的权威和专家们，在向学生讲解态叠加原理时，常常用女儿“现在在客厅”，或者“现在不在客厅”来举例子。他们说，女儿“既在客厅又不在”客厅就是一个叠加态。并说，量子力学的态叠加原理就是这样的！女儿“既在客厅又不在客厅”。如果你要去看女儿在客厅还是不在客厅？就等于你实施了“观察”操作。只要你一去观察，女儿在客厅与不在客厅的叠加态，就立刻发生坍塌。这时，她就从原来的“在客厅又不在客厅”的叠加状态，一下子变成了“在客厅”、或者是“不在客厅”的唯一状态。

他们说：量子力学的态叠加原理，怪就怪在这儿：你不观察它，它就处于叠加的状态；一观察它，叠加态就坍缩。又如一个电子，“既在A点，又不在A点”。你一观察它，它的叠加态就崩溃了，就变成：要么“只在A点”，要么“只在B点”，二者必居其一。这是量子力学发展过程中，被很多实验事实确证了的事情。其中的一个最著名、最重要的物理实验，就是“双缝干涉实验”。这个实验证实电子同时在两处。电子在没有被观测的时候，没有确定的状态。并说，懂得了这一点就懂得了量子力学最诡异的东西。——结论是：“量子力学离不开意识，意识是量子力学的基础”（参见【8】）。

但是上面的讨论我已经反复地证明：量子力学波函数“态叠加原理”的物理本质，乃是微观粒子的“波动态”与“粒子态”交替呈现时的宏观表现。由于波动态与粒子态，交替变化的脉冲振荡频率非常之高，所以，在宏观上看来，即使是单个光子也会准同时地表现出，波动态与粒子态的叠加。所以，关于叠加态会在观察中发生坍塌的结论，完全是没有弄清叠加原理物理本质给出的错误推论。

4、量子态不可克隆的结论是错误观念下的荒谬推论。目前的量子力学理论都认为，量子力学的态叠加原理，就如同量子力学创始人薛定谔所举的例子那样，在没有执行观测操作之前，薛定谔猫处在“既死又活”的“叠加态”。的确，在薛定谔所设定的额思想实验中，薛定谔猫就是一只处在“既死又活”的叠加态。又如“掷骰子游戏”，在没有打开盒子之前，“开大”或是“开小”也是不确定的，即使存在着“上帝”，如果祂们真地是在玩“掷骰子游戏”，那么，在盒盖还没有揭开之前，也是不知道“开大”或是“开小”？只要把盒子一打开，大或小就一目了然。——地球人都知道！

针对这个问题，量子力学的权威们却异口同声地说道，这是“意识可以作用于外部世界，并且意识可以使波函数坍缩”，„„。迄今为止，世界各国大专院校的量子力学教材，也都是这样的教导学生。特别是最近一个时期，我国量子卫星首席科学家、中国科学技术大学教授、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任潘建伟院士，以及他所带领的科研团队，正在开发的量子隐性传态技术，就是依据微观量子的纠缠现象，以及所谓的量子叠加态“不可克隆定律”，来研发一种举世无双的“量子绝密通信”技术，也一致地认为：如果有人截听了他们在隐性传态通讯中的一个量子态，这个量子态的叠加态就会立刻坍缩，因而也就会被立刻发现。这样一来，要么直接取消这次通信，要么重新设定另外的通信密钥，要么暂停这次绝密通信。听起来妙趣横生，令人心情振奋。可是，稍微冷静一下就会想到，态的叠加原理，既不是薛定谔的死猫态与活猫态的叠加，也不是开大或开小的叠加，而是波动态与粒子态的叠加，这样的量子的叠加态怎么可能“坍塌”呢？！所以，有三个技术问题，我要在此提醒有关的人员和研究团队斟酌和注意。

第一，量子纠缠现象最有价值的物理特性是它的“超光速关联”现象，应该得到更好的利用； 第二，只有光子（或电子）的自旋（左旋与右旋）才能构成稳定的量子纠缠态与“超时空”的相互关联。单纯依靠光子的偏振特性，即使能够构成纠缠态，恐怕也很难保证它们的稳定可靠；

第三，量子态不可克隆的结论，建立在哥本哈根学派对“态叠加原理”错误认识基础上，所做出

的荒谬推理。换句话说，量子力学的态叠加原理，既不是薛定谔提出的“死猫态或活猫态”的叠加；也不是朱校长举例中提到的“女儿在客厅或不在客厅”的叠加；更不是爱因斯坦反驳玻尔等人所提出的“上帝掷骰子”时，“大或者小”的叠加。因此说，哥本哈根学派关于“态叠加原理与坍缩”的纯机率解释，并不是一个毫无争议的客观真理。

我在上述讨论中，已经反复地指出：量子力学中的“态叠加原理”的物理本质，乃是微观粒子的波动态与粒子态交替呈现时的宏观表现。由于波动态与粒子态，交替变化的脉冲振荡频率非常之高，所以在宏观上看来就等于，即便是单光子，也会表现出波动态与粒子态总是准同时地呈现。既然态叠加原理根本不是薛定谔的“死猫或活猫”、以及掷骰子“开大或开小”的叠加，因而也就不会由于人的观察操作，造成量子态的坍塌。所以，企图利用量子态“不可克隆”来阻止泄密的构想值得怀疑？！

结 论

总而言之，惠勒的延迟选择实验并不是一个“颠覆人们传统观念”的物理实验，它只能间接地证明，在单光子中存在着一种“自干涉”的量子现象。这种自干涉量子现象的成因，是来源于微观粒子的波动态与粒子态之间的超高频的脉冲振荡。哥本哈根学派根据惠勒的延迟选择实验而断言，空间位置和时间顺序都是不确定的；人们的主观意识，造成量子力学态叠加原理的坍缩；以及量子态不可克隆等学术观点，从根本上来说，都是错误的。相反地，倒是惠勒的这个延迟选择实验，在客观上，帮助我们用精密的实验手段，证实了光子“波粒二象性”的微观本质，与光子自干涉现象的存在。

【参考文献】：

【1】作者：修行路上的风景，绝了！颠覆你的神经！一个你想都不敢想的实验！

【2】光的偏振现象，http://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word

【3】文章来源：科通社 赛先生，国家自然科学一等奖的“量子纠缠”到底是个啥?

【4】作者：夏烆光，广义时空相对论的引力理论，[J]产业与科技论坛，2015.03。

【5】徐龙道等 编著，《物理学词典》北京：科学出版社 2004年，第一版。

【6】作者：夏烆光，某些基本物理概念和物理原理的哲学基础——哲学时空和数学时空与物理时空的

区别与联系，http://www.doc88.com/t-list-2.html）；

【7】科技组图：科学家捕获光的波粒二象性，链接地址：http://tech.qq.com/a/20150310/015805.htm?

【8】作者：吴清时教授，当量子力学遇到佛学智慧，人类终于接近真理了，