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2014年4月15日 星期二

所謂光子的「自我」干涉

量子力學以單一光子進行雙狹縫干涉實驗,發現光子看似隨機的行為卻在累積許多次單一光子的個別結果,展現了干涉現象的明暗帶。也就是光子看似隨機的行為,其實已避開了破壞性干涉的相位。如果光子是波,那無疑地光子兩個狹縫都會走。最後落在「出現機率」非零之處。

單片玻璃的反射而言,光子在玻璃厚度剛好產生建設性干涉時,發生反射而在破壞性干涉時發生穿透。但光子又以何種形式「事先」了解干涉的情形而決定已身行為? 如何在「看似」沒有實際走波的另一分支的情況下、能量沒有耗損地走另一條路徑? 其中資訊是如何傳遞的?





哥本哈根詮釋而言,所謂「光子」只有在實驗頭、尾(測量)時才會出現,其餘時間其屬性都是處於不可知的狀態,即所謂大霧龍(Great Smoky Dragon)的狀態或疊加狀態,僅能以機率描述。


但在平行世界詮釋中,因為堅持古典的世界觀:



說法之一
  • 光子在世界A走左狹縫、在世界B走右狹縫,進而彼此干涉,依機率而落在空間某處,此時世界又合同為一(那何時分為兩個或多個? )。但光子又以何種形式干涉遠方且不同世界的光子? 這是非局域性的現象。
  • 在這種說法中,要如何解釋單片玻璃的反射? 如果在世界A中光子走R1,而世界B的光子走R2,兩者將互相干涉而消失? 這顯然不對,因為單一光子會穿過玻璃。所以又以不可知的方式知道干涉發生而直接穿越。此時所有平行世界沒有光子走R1/R2路徑而消耗能量、不因探索可能的路徑而耗能、不必走路徑R1/R2才能發生干涉。以上也只是看似如此,實際發生什麼事,一如大霧龍。

說法之二
  • 只有在去同調發生時,世界才分為二個。也就是當我們測量光子走那個狹縫時,世界才分為二個,而彼此不再干涉,成為古典世界。(那麼在雙狹縫發生什麼事? 去同調時發生什麼事使世界分裂?只是說波函數發生分支,並不能對世界給出詮釋。)



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