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光是粒子还是波?这个问题困扰了科学家数百年。   18世纪初,牛顿认为光由微粒组

光是粒子还是波?这个问题困扰了科学家数百年。
 
18世纪初,牛顿认为光由微粒组成。100年后,托马斯·杨用双缝实验推翻了这一观点——光穿过两条窄缝后,在挡板上形成明暗相间的干涉条纹,证明光是波。
 
1905年,光电效应再次颠覆结论,爱因斯坦发现,影响电子速度的是光的频率而非亮度,由此提出光以"光子"为单位传播能量,并因此获诺贝尔奖。
 
科学家随后用单光子重做双缝实验:每次只发射一个光子,探测器记录单个落点,光像粒子;但积累大量数据后,干涉条纹竟然重现。

更诡异的是,一旦安装探测器监视路径,干涉条纹立刻消失。
 
不观测时是波,观测时是粒子——这就是波粒二象性。量子擦除实验进一步揭示:决定光子行为的,不是有没有人观测,而是路径信息是否存在。
 
贝尔不等式实验终结了"隐变量理论"—粒子状态并非事先决定,而是在测量瞬间实时确定。
 
量子纠缠中,两粒子无论相距多远,测量其中一个会瞬间影响另一个,没有信号,没有延迟。
 
最颠覆认知的,是2006年实现的延迟选择实验:实验者在光子已进入装置、已选择路径之后,才决定是否放置第二块分束器。结果毫不含糊——未来的选择,竟然改写了光子过去的行为。
 
这意味着什么?或许在量子尺度上,时间本就不是单向轨道,空间与时间这两个词,在那个层面根本没有意义。