前面我们谈到，量子力学为了保证其自身的不确定性，不惜使用难以理解的“波函数坍塌”方式，来避免我们去探测它；更不惜去违背数学上强有力的贝尔不等式，来破解爱因斯坦的EPR佯谬；在这节当中，量子力学继续展露它的锋芒，逐步击垮你心目中的现实，然后重塑你的世界观。
3、延迟选择：量子力学的关联性，强到真的可以破环因果论？
量子力学强大到可以违背贝尔不等式，如果止于这里，那么你就太小看量子力学了，在这个实验当中，量子力学继续展示它的力量，甚至违背我们从未怀疑过的常识——前因后果论。
1979年，在纪念爱因斯坦诞辰100周年时，在爱因斯坦工作过的普林斯顿召开了一个讨论会。会议上，物理学家约翰惠勒（John Wheeler）提出了一个令人吃惊的构想，也就是“延迟选择实验”。
延迟选择实验示意图
实验思路：用半镀银的反射镜代替双缝，光子枪每次发射一个光子，每个光子有50%的可能性通过反射镜，另外50%的可能性被反射，这是一个量子随机过程，与它选择双缝单缝本质上是一样的。把反射镜和光子入射途径摆成45度角，那么它一半可能直飞，另一半可能被反射成90度角。在另外的全反射镜，把这两条分开的光路汇到一起。同时在终点处插入一块呈45度角的半镀银反射镜，如果我们仔细安排位相，我们完全可以使得在一个方向上的光子呈反相而相互抵消，而只在另外一个方向输出。
我们看实验结果前，先来讨论一下，如果是发射光子速，那么这是实验就变成了两束光干涉，没有特别的异常，但是我们现在是一个个发射光子。
根据经典物理学，光子只能走一条路，具体走哪条路，由第一块半透镜的量子随机性来决定，一切都没有问题。然后我们一个个发射光子，单个光子由于没有产生干涉的对象，所以只能在最后相聚的两个方向上，各自形成一个光点，看似是很自然，也无懈可击的推论。
再来看量子力学哥本哈根诠释的解释，第一个半透镜的量子随机性，会造成每个光子在两条路上行径的叠加，换句话说，此时每个光子必定同时沿着两条途径而来，在终点进行自我干涉，干涉方程会告诉每个光子落在干涉图样上每个点的概率，所以就算我们发射单个光子，最后还是会在单个方向上形成干涉图样，另外一个方向干涉相消（这里不是说光子落在屏幕上相消，而是光子根本不会出现在相消一侧，这是有区别的，前者虽然光子消失但是留下的能量转化为其他形式，后者是所有光子能量根本到达不了这一侧）。
好了，经典物理学和量子力学得到了截然不同的结果，实验结果到底会怎么样呢？
过了5年，科学家真做了这个实验，实验结果毫无疑问站在了量子力学的一边，科学家们对量子力学的怪异已经习以为常了，实验结果符合哥本哈根诠释的预言，一旦我们在中途利用探测器，检测光子到底走了哪条路，实验结果立马回到经典物理学。
听起来怪神秘的，一个光子分身同时走了两条路，最后在终点处造成自我干涉，没错，就是这样的，这就是量子力学的解释，这就是哥本哈根学诠释必然的结果。但是有的人可能会想：这也没什么啊，就算光子同时走了两条路径，也没什么大不了，量子力学是禁止我们同时在两条路上检测到到光子的，因为我们一旦在第二反射镜后面加入光子检测器，根据波函数坍塌原理可知，此时光子的波动性将会消失，和双缝干涉实验一样，并没有什么矛盾。
其实，这个实验的精妙之处还没开始，继续我们的实验，我们可以在光子枪发射的光子通过第一个半透镜之后，再人为决定是否放置光子探测器，此时光子无论是随机经过哪一条路径而来，还是同时经过两条路径而来，光子都已经做了选择，这时候我们再去放置光子探测器，这时候还会发生干涉吗？我们会在两条路上检测到同一光子的两个分身吗？
实验结果，毫无疑问地再次支持量子力学，一旦我们放置光子探测器，干涉就消失，光子只会选择一条路径而来，具体哪一条路径由第一块半透镜随机决定，无论你的光子探测器在什么时间放置，都不影响量子力学先前预言的结果。
有人会想，或许光子没有同时通过两条路，光子始终只走了一条路，只是另外一条路影响了它！这是个很好的诠释，如果这样解释，那么将造成一个更严重的问题——如果光子如果只走了一条路，那么它是如何知道另外一条路的存在的，它是如何知道另外一条路的光程（如果它不知道光程，就无法干涉），单个光子落到其中一个屏幕上，那么我们就确定了它走哪条路，如果我们只改变另外一条路的光程，那么干涉图样必定有变化，可是单个光子只走了让它干涉方向的路，另外一条路如果它没走，它怎么知道如何改变相位差呢？这似乎也让人更难以接受，是的！除了接受哥本哈根诠释之外，我们目前似乎没有更好的解释。
从因果关系看来，光子选择通过一条路径，还是选择同时经过两条路径，居然可以是在它做出选择之后，我们再决定是否放置探测器时再进行选择，这完全破坏了前因后果论，光子在未来是否被检测居然可以决定它之前的选择。
如果我们止于这里，那么你就再次太小看了量子力学，如果你仔细观察会发现，实验过程，并未对这个颠倒的因果时间间隔做限制，我们可以利用这个实验，用未来任何时候的“因”；来决定我们现在这个时刻的“果”，有人肯定在想，是不是可以让未来的我，告诉我明天的双色球号码。。。嘿嘿（梦想还是要有的，万一哪天实现了呢！）
引力透镜
大家自己去想想难点在哪吧！不过我们可以设计这么一个实验，比如利用引力透镜效应，十亿光年外的光到达地球进行干涉，按照延迟选择实验思路，我们可以经过巧妙的设计，让我们现在做的事，决定这个光子，在十亿年前选择走哪条路线，是不是觉得不可思议，现在的我们居然可以改变十亿年前的事。
这个实验，听起来很科幻，是不是哪里出了问题，我们换个角度，按照主流理论——宇宙大爆炸理论（存在争议），在137亿年前，宇宙所有物质能量都是聚在一起的，也就是说宇宙的一切，在大爆炸初都是关联在一起的，无论现在相聚多远，至少曾经“在一起”过，或许正是因为这样，这种关联一直保持到现在，大爆炸的初始状态已经决定了今后的一切…………别啊！这不是回到了决定论吗，NO。NO。NO。。。这只是一个脑洞大开的想法而已，大家不用紧张，目前没有任何实验支持这点，所以我们选择无视吧！
但是物理问题居然上升到哲学话题了，这让唯物主义者，似乎有点难受，如果在这里你只是难受，那么下面一个实验，将会让你“病得不轻”。
4、薛定谔的猫：存在或者不存在，这是关键所在！
“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔，于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验，薛定谔是爱因斯坦的追随者，为了指出量子力学的不完备性，它精心设计了这个思想实验，该实验直指量子力学不确定性原理到宏观过渡的边界问题。值得一提的是，虽然薛定谔极力反对哥本哈根诠释，但是他提出的薛定谔方程，却成了哥本哈根诠释的基本方程之一，看来科学家对科学的贡献，从来就不以科学家的站队来区分，就如爱因斯坦对量子力学的贡献一样，科学总是在泥泞的道路上，磕磕碰碰地行径，而科学家们，正是铺平道路的先驱者，虽然偶尔会走错路，但是每个时代，总会出现超越他那个时代的天才，把科学带回正确的道路上。
薛定谔的猫
实验是这样的：在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。之后，有50%的概率放射性物质将会衰变，并释放出毒气杀死这只猫；同时有50%的概率，放射性物质不会衰变，而猫将活下来。
根据经典物理学，在盒子里面，必将发生“猫活下来”和“猫被毒死”两个结果之一，而外部观测者，只有打开盒子才能知道里面的结果。但是在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的叠加态，即猫活和猫死的叠加，一旦我们打开盒子观察，波函数坍塌，叠加态的猫又回到经典物理学，这是哥本哈根诠释的必然结果。
该实验一提出来，爱因斯坦兴奋不已，心想终于攻击到量子力学的软肋了，并洋洋得意地，对波尔抛去一句极具讽刺的话“难道我们不看月亮时，月亮就不存在”！
波尔和爱因斯坦在一起讨论问题
此时，波尔对爱因斯坦的的反驳已经习以为常了，刚开始并未觉得这个实验有什么特别之处，或许又是爱因斯坦搞得什么鬼名堂。不过当他仔细研究该问题时，就发现问题大了。该思想试验，成功地把微观的不确定性带到宏观世界，我们看一眼就足以决定猫的生死（注意不是发现，而是决定），在打开盒子前，波函数弥漫在整个封闭系统中，其中的猫也不例外，世界万物都有量子组成，每个量子都存在不确定性，那么组成宏观物质的实体，也是众多不确定性的叠加，包括整个月球，当我们用波动力学去描述月球时，月球似乎也被概率包围，虽然概率很小很小，但是波函数下的月球，确实有消失的可能性（概率小到从宇宙诞生到结束，再进行几个轮回都不太可能发生），但是数学中不能忽视这个概率，这也正是爱因斯坦的月球比喻，正中量子力学要害的原因。
哥本哈根诠释对于这个思想实验的解释，似乎也不想触及“客观规律不随人的意志为转移”，只是委婉地解释到：在打开盒子的瞬间，弥漫在盒子中的波函数坍塌，波动力学方程可以精确预言所有可能性。
该实验只是思想实验，无法具体实施，所以一直处于争论，好消息是近年，有科学家在实验室，做出了相类似的实验，当然不是用“猫”做实验，而是科学家发现了某些粒子存在叠加态，既相当于这个实验中的“半死半活的猫”。
为了解释这个不可思议的思想实验，科学家提出各式各样解释，比如平行宇宙诠释，导航波诠释等等，其中“平行宇宙理论”被大量影视作品引用而被大众熟知。
它描述到，我们的每次选择，宇宙就分裂成两个宇宙，一个宇宙的猫活了下来，一个宇宙的猫死了，至于我们看到的是哪种情况，完全取决于我们存在于哪个宇宙。
该解释的优点是：波函数从未坍塌，薛定谔方程始终成立。但是我们的每次选择，宇宙就进行一次分裂，牵一发而动全身，有点难以接受，但是比起波函数坍塌，贝尔不等式实验，哪个没有让人不安呢！至于谁对谁错，至今没有定论。
存在或者不存在，这是关键所在！或许莎士比亚早已参透这一切。
5、偏振镜实验
量子波动力学告诉我们，光显现波动状态时是横波，麦克斯韦尔的电磁学也能得到同样结果。
偏振镜实验示意图
实验过程：实验需要3个偏光镜，当A，B两个偏光镜的偏振方向成90度，光线无法同时穿过这两个偏光镜！
但是，在中间放入第三个偏光镜C，调整第三个偏光镜C的角度，会发现有光线同时穿过了3个偏光镜！
当第三个偏光镜C成45度时，有1/4的光线穿过了三个偏光镜，如果去掉中间一个偏光镜，则光线被全部挡住！
这是个非常违反常识的实验，该如何解释该现象？实验到底隐藏了量子力学的什么秘密？这个问题留给读者朋友们去思考吧。
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