惠勒延遲選擇實驗是否說明因果律可以倒置？

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作者：飛天大祭司

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來源：知乎

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此問題涉及到物理哲學領域的核心問題，量子測量問題，時間箭頭問題，等等，科學界目前為止只有猜測，沒有結論。

先上圖，惠勒延遲實驗簡易版

以下是我的個人觀點，歡迎批評指正：

1. 延遲悖論的原理 -- 量子坍縮

量子坍縮理論認為，僅當光子的最終信息被測量時，光子的路徑表達才被唯一確定；

在此之前，光子的路徑處於疊加態，包括路徑1態，路徑2態，「同時通過並干涉」態，還有其餘各種微量可忽略的態；

而添加半透鏡與否，僅僅是對這些疊加態的權重進行了一次重新分配。

在數學上，當光子的最終信息被測量時，光子路徑的密度矩陣在多個本徵態中進行了一次選擇操作，這一次選擇操作被稱為 「量子坍縮」，起因至今不明，很多人認為是人的主觀意識作用，稱為「觀察者效應」。

而人類在觀察到這一次選擇操作的結果後（探測器圖像），由此推斷出過去某時的光子路徑。

然而實際情況是，光子路徑從未被測量過，僅僅存在於推斷中。

（這裡涉及哲學非常複雜，很難表述準確，因為探測器圖像其實也未被測量過，追根究底，這一測量過程大概是發生在人腦視覺神經內部吧）

2. 宇宙級別的 量子坍縮

首先拋出一個駭人聽聞的觀點：當 「量子坍縮」 發生時，這一測量行為，不僅僅決定了過去某一刻的歷史（如光子路徑），在某種程度上甚至決定了整個宇宙的演化歷史，包括所有的過去與未來。

因為，光子路徑這一動力學方程，嚴格的來說，是不可避免的與整個宇宙動力學體系糾纏在一起的；因此可自然推論，對光子密度矩陣進行選擇操作的同時，也就對整個宇宙的密度矩陣進行了選擇操作，因此，在這一刻，宇宙的全部歷史與未來，都從一個疊加態瞬間塌縮到了一個本徵態。

然而實際情況是，如上所述的宇宙的歷史與未來從未被實際測量過，依然僅僅存在於推斷中。

3. 假如宇宙的歷史被實際測量過呢？

那麼，毫無疑問，在被測量的那一個過去時間點t0，宇宙瞬時間不是疊加態了，而是一個本徵態。

而 t0 之後的疊加態，均由這一本徵態演化而來，我們在 t1 時間對宇宙進行測量，又得到另外一個本徵態，由此本徵態向前逆推，必然不會與 t0 時的本徵態產生矛盾（暫無證明）。

由此得出結論，若歷史被實際測量過，有一確定的本徵態，則無法被現在的測量行為所改變。

答案：如果我們僅僅定義宇宙歷史為被實際測量過的歷史，那麼光子路徑從未被測量，所以「延遲悖論」不存在。

PROBLEM SOLVED.

4. 其他討論

如果不存在量子坍縮，將導致兩個結果：1）描述宇宙的整體動力學方程是沒有時間方向的，時間箭頭指向前與後沒有本質區別，這與熵增定律矛盾； 2）描述宇宙的整體動力學方程是決定論的，沒有自由意志存在的空間。

由此可大膽猜測，1）自由意志是量子坍縮的起因，即觀察者效應，2）熵增律起源於觀察者效應，或者說，熵或者負熵是某種 「意識」 的體現。

5. 那宇宙的歷史究竟是如何決定的呢，什麼是因果律？

由於只有被實際測量的歷史才是真正的歷史，而測量的主體是「意識」，那麼可以推論：宇宙的歷史僅僅儲存在 「意識」 之中，在意識範圍之外只有一片混沌的疊加態。

由於意識的測量行為不是連續發生的，那麼我們能夠認知的宇宙歷史必然也只是一系列離散 「事件」 的集合；

（當人不看月亮時，月亮不存在）

在這一集合中，先進入集合的事件可以決定後進入集合的事件的可選擇範圍/值域/樣本空間，而後入事件對先入事件不構成影響；這就是因果定律。

這與人類的日常經驗完全符合，即：一個原因可能導致多種結果，而結果已經發生時，導致其產生的原因是唯一確定的

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