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生命也許隻是一場幻覺-----ZT


當我們沒有進行觀測時，宇宙就不存在。這句話來源於量子力學中的一個著名理論，認為一個粒子在過去的表現取決於我們的觀測結果。

科學家近日通過一項實驗，證明了這一理論在原子尺度上的正確性。根據量子力學定律，“外在世界”與我們自己的主觀感受之間的界限是很模糊的。當物理學家觀察原子或光子時，他們的觀測結果將取決於實驗方式。

為了驗證這一點，澳大利亞國立大學(Australian National University)的物理學家們近日開展了知名的約翰·惠勒延遲選擇實驗(John Wheeler's delayed-choice thought experiment)。

實驗內容包含一個移動的物體，該物體既可以選擇表現為粒子的形式，又可以表現為波的形式。而惠勒試驗提出的問題是——該物體要在什麽時刻決定表現為其中的某一種形式呢？

常識認為，物體要麽表現為粒子形式，要麽表現為波的形式，和我們觀測的方式無關。但量子力學認為，觀察到的物體究竟表現為粒子形式還是波的形式，僅僅取決於該物體到達終點時我們觀測的方式。而這也正是這支澳大利亞的研究團隊得到的結果。

“我們的實驗證明，觀測方式決定了一切。在量子水平上，如果你不看著它的話，現實的確是不存在的。”副教授安德魯·特魯斯考特(Andrew Truscott)說道。雖然看上去很奇怪，但實驗結果確實證明了量子理論的有效性。

量子理論主宰著微觀世界，並成為了許多科技得以發展的根基，如LED，激光和電腦芯片等。澳大利亞國立大學的研究者們沒有采納惠勒實驗最初的設想，即使用由鏡子彈回的光束，而是使用了由激光粉碎的原子。

“將量子物理中對幹涉的預測應用到光上似乎有點奇怪，因為光看上去更像波，”博士生羅曼·卡基莫夫(Roman Khakimov)說道，“但原子是一種更加複雜的東西，有自己的質量，還會和電場產生反應等等，如果用原子進行實驗的話，就更奇怪了。”

特魯斯考特教授的研究團隊先是捕獲了一些氦原子，使其處於懸浮狀態，名為玻色-愛因斯坦冷凝物，然後將它們噴射出去，直到隻剩下一個氦原子為止。然後讓這個氦原子下落，通過兩道排成柵欄狀的激光束。這有點類似於現實中的柵欄，可以將光線分割開，起到了十字路口的作用。

接著，實驗人員會隨機放置一道光柵，用來將原子路徑重新組合在一起。放置光柵之後，實驗人員可以觀察到相長幹涉或相消幹涉，就好像這個原子選擇了兩條路徑一樣。

而如果沒有放置第二道光柵，實驗人員便觀察不到任何幹涉，就好像原子隻走了其中的一條路徑。然而，隻有當原子通過第一道“十字路口”之後，決定是否放置第二道光柵的隨機數才會確定下來。

特魯斯考特表示，如果你相信原子隻選擇了其中一條路徑，或者相信原子選擇了兩條路徑，那麽你就不得不接受這樣的說法，即在未來的觀測方式會影響到原子過去的狀態。“原子並不是直接從A移動到B的。無論原子表現出波的特性還是粒子的特性，隻有在終點處進行觀測時，它的選擇才會變為現實。”