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三百年前 ， 我们还不明白什么是真正的“光” 。 当时最伟大的物理学家艾萨克·牛顿认为光是一束微小的粒子 。 然而 ， 在1807年 ， 一位名叫托马斯·杨的物理学家进行了一个简单的实验 ， 证明光不仅仅是一个粒子 。
这个实验被称为“双缝实验” ， 它由三部分组成：一个光源、一个带有两个窄缝的板和一个屏幕 。 当光源打开时 ， 光线通过两个狭缝射到屏幕上 。 如果光是一个简单的粒子 ， 那么从光源穿过两个狭缝的粒子将在屏幕上显示为两条直线 。 但事实并非如此 ， 我们在屏幕上看到亮带和暗带 ， 这与波干涉的模式完全相同 。 这证明了光不是简单的粒子 ， 而是波 。
然而 ， 一个世纪后 ， 阿尔伯特·爱因斯坦和路易斯·维克多·德布罗意等物理学家的研究表明 ， 光实际上既是粒子又是波 。 现代研究人员将光描述为同时具有“粒子性质”和“波动性质” 。 有了这个理论后 ， 事情就开始变得奇怪了 。
1909 年 ， 物理学家杰弗里·英格拉姆·泰勒首次修改了双缝实验 。 他调整了光源 ， 使其一次输出一个光子 ， 这意味着一次只能有一个光子到达后边的屏幕 。 由于板上有两个狭缝 ， 每个光子只能通过其中一个 ， 当时认为这会阻止光子之间的波的干涉 。 换句话说 ， 我们会期望看到两条直线 ， 而不是在第一个双缝实验中观察到的干涉图案 。
然而 ， 当他发射了大量的单光子后 ， 他惊讶地看到屏幕上熟悉的干涉图案 。 他检查了他的设备 ， 并确保一次只有一个光子通过该狭缝 。 泰勒将他实验的惊人结果解释如下：每个光子同时通过两个狭缝 ， 在光子本身内产生干涉波 。
这违背了常识 ， 其他研究人员建议实施一些物理记录方法来观察光子的行为方式 ， 这将证明它们是否同时通过两个狭缝 。 1970年代末期 ， 终于开发出一种能够记录和观察光子运动的系统 ， 物理学家立即将其用于验证双缝实验 。
结果令人毛骨悚然 ， 当使用与泰勒实验相同的设置时 ， 单光子流在屏幕上显示为明暗相间的条带 。 然后他们在相同条件下再次进行实验 ， 同时在平板上记录和观察 ， 以观察每个光子是否真正同时通过两个狭缝 。 奇怪的是 ， 当他们开始记录和观察时 ， 屏幕上的条纹开始汇合成两条直线 。 当他们停止记录和观察时 ， 两条直线再次分裂成那个熟悉的干涉图案 。
除了打开和关闭记录和观察系统外 ， 没有对实验进行任何更改 ， 光子似乎以某种形式的意识行事 。 它们的波动性只有在记录和观测系统关闭时才会表现出来 。 换句话说 ， 只有在没有被观测到的时候才会表现出来 。 一旦系统启动并且他们“知道”他们正在被观察 ， 每个光子都会乖乖地通过一个狭缝 ， 表现出它的粒子性质 。
据我们所知 ， 物理现象的结果不会因我们是否观察而改变 。 例如 ， 一个球是否达到目标不应该受到观看它的人的任何影响 。 然而 ， 这个实验表明 ， 我们可以简单地通过观察来改变一个过程的结果 。 换言之 ， 观察行为本身就是人类意识的发明 ， 而人类意识实际上是在改变实验结果 。 人类意识不能影响物理现象 ， 这是经典物理学的基本规则 ， 但这条规则被打破了 。
物理学家大吃一惊 ， 但这并没有阻止他们 。 他们想知道发生了什么 ， 所以他们再次修改了实验 。 该实验的下一个版本是由一位名叫约翰·惠勒的物理学家设计的 。 他使用分光镜等光学设备设计了一个新的观察系统 ， 具体的细节我这里就不赘述了 。 该实验的目的是记录和观察穿过狭缝后的光子 ， 以便观察它们当时的行为 。
首先 ， 他在没有记录或观察任何东西的情况下开始了他的实验 。 在没有任何系统观察它们的情况下 ， 光子将穿过狭缝并表现出它们的波动性 ， 在屏幕上留下熟悉的干涉图案 。 接下来 ， 惠勒开始在光子通过狭缝的点进行记录和观察 ， 屏幕上的干涉图案变成两条直线 。 当他停止记录和观察时 ， 直线被原来的干涉图案所取代 。
现在想象一下 ， 狭缝和屏幕相距一光年 ， 让我们再看看那个实验 。 首先 ， 我们在没有记录或观察任何东西的情况下开始了实验 。 当光子通过板上的狭缝时 ， 没有任何观察系统 。 光子表现出它们的波动性质并同时通过两个狭缝 ， 当它们到达屏幕时 ， 它们应该形成一个干涉图案 。 在一年后 ， 我们开始记录和观察光子最终到达屏幕前的那一刻 。 我们希望在屏幕上看到干涉图案 ， 但看到的是两条直线 。
