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现在，在南方的天空某处，有一个名为 QS 0957 + 561 的类星体。它距离地球 87 亿光年。它现在正向我们发送的光，是在我们的太阳系存在之前就已离开那个类星体的。在太阳点燃之前，在你身体组成的原子甚至在恒星内部被锻造出来之前，那束光就已经在旅行了，其时间比地球的年龄还要长。但奇怪之处在于。在那类星体和我们的望远镜之间，有一个巨大的星系，几乎正对着视线，距离我们约 37 亿光年。那个星系的引力将类星体的光弯曲，将其分成两部分。天空中出现了同一个类星体的两个图像，相隔约六角秒。一个图像比另一个晚 417 天到达，因为两条路径的长度略有不同。但这两个图像都来自同一个源头，同一束古老的光，相同的光子，或者至少是来自同一事件的光子，绕过星系走了两条不同的路线到达你的望远镜。
现在，想象一下，今晚你是一位天文学家，正将望远镜对准这个类星体。你必须做出一个选择。你可以设置你的探测器来寻找干涉图案，这将证明每个光子同时穿越了两条路径，就像波一样。或者，你可以设置你的探测器来确定每个光子走了哪条路径，这将证明它只走了一条路径，就像粒子一样。量子力学说你不能同时做这两件事。你只能选择其中之一。而这应该让你今晚无法入睡。
你即将探测到的光子已经旅行了 87 亿年。它已经经过了引力透镜。它要么走了其中一条路径，要么走了两条路径。那发生在几十亿年前，在你出生之前，在地球诞生之前，在太阳存在之前。但根据量子力学，你现在的选择，今晚在你的天文台，决定了光子做了什么，是波还是粒子，是两条路径还是其中一条。而这个决定跨越了 87 亿年的宇宙时间，回溯到一个宇宙年龄不到现在一半的时刻。
这不是一个思想实验。这不是哲学上的空谈。这是一个在实验室中经过测试的预测，用单个光子证实，用原子验证，并扩展到卫星距离。结果是明确无误的。在你选择之后，光子已经通过了它必须做出决定的点。它的本性仍然决定了它每一次的行为。这个实验被称为延迟选择实验。它是由一位名叫约翰·阿彻博尔德·惠勒的物理学家于 1978 年提出的。技术花了 29 年才赶上他的想法。当最终在 2007 年进行决定性测试时，它证实了惠勒的预测。
你的测量并不揭示光子在做什么。你的测量决定了光子在做什么。物理学界发表了结果，礼貌地点了点头，然后大多继续前进。几乎没有人注意到量子基础领域之外的事情。它没有获得诺贝尔奖。没有科普纪录片报道它。这个实验可以说是比量子物理学中的任何其他结果都更能说明现实的本质，却只得到了集体耸肩的回应。
这就是延迟选择实验的故事，那个构思出它的人，测试它所花费的几十年，以及它迫使任何愿意真正坐下来思考其意义的人提出的问题。过去在被观察之前是否存在？这个问题听起来很荒谬。听起来像是一个哲学系本科生在凌晨 2 点涂鸦在餐巾纸上的东西。但提出这个问题的人不是哲学家。他是 20 世纪最重要的物理学家之一。而当他提出这个问题时，他已经赢得了提出让同事们感到不适的问题的权利。
约翰·阿彻博尔德·惠勒于 1911 年 7 月 9 日出生在佛罗里达州杰克逊维尔。他的父亲是图书管理员，他的母亲也是图书管理员，家里充满了书籍。惠勒如饥似渴地阅读它们。他是个那种会阅读他能找到的关于工程和科学的一切的孩子，在车库里制造东西，并很早就决定他想从最根本的层面理解宇宙是如何运作的。他进步神速，非同寻常。他进入约翰霍普金斯大学，并在 21 岁时获得了物理学博士学位。想想看。21 岁就有了博士学位。大多数同龄人还在琢磨他们想主修什么。惠勒已经在发表研究成果了，但学位只是个开始。
1934 年，惠勒前往哥本哈根与尼尔斯·玻尔共事。这是玻尔的研究所，量子力学的中心，过去十年中关于波函数、互补性和不确定性原理的奠基性思想在这里被确立。惠勒以一位 23 岁的博士后身份走进这里，并开始与构建了这个框架的人直接合作。与玻尔的合作将定义惠勒的职业生涯，不是因为他们在 20 世纪 30 年代的研究内容，而是因为玻尔教会了他如何思考。玻尔认为量子力学不仅仅是一个计算工具。它在告诉我们关于现实本质的深刻而奇怪的东西。测量问题不是一个技术上的不便。它是核心的谜团，惠勒完全吸收了这种信念。他花了 40 年才阐述自己的答案，但种子已经种在了哥本哈根。
当惠勒回到美国时，他在北卡罗来纳大学任职，然后于 1938 年移居普林斯顿。历史几乎立即介入。1939 年 1 月，玻尔抵达美国，带来了德国科学家实现核裂变的消息。惠勒和玻尔坐在一起，在几个非凡的月份里写下了解释核裂变物理学的论文。这是接下来一切的理论基础。接下来的一切就是曼哈顿计划。惠勒加入了这项努力。他被分配到华盛顿州的汉福德基地，那里的目标是建造第一批钚生产反应堆。
而这正是惠勒独特的天才之处。汉福德的第一个反应堆启动了，运行了几个小时，然后神秘地自行关闭了。功率输出骤降。没人知道为什么。惠勒找到了原因。一种叫做氙 135 的裂变产物在反应堆内部产生，它吸收中子的效率如此之高，以至于它“毒化”了链式反应。惠勒实际上事先预测了这种可能性，并推动反应堆建造了额外的容量，比最初设计要求的燃料通道更多。那个保守的决定，当时一些工程师曾抵制过，拯救了整个钚计划。如果没有惠勒坚持那些额外的通道，反应堆就无法重新设计以克服氙毒化，而炸弹的时间表就会陷入混乱。
但战争也从惠勒身上榨取了比职业更深重的代价。1944 年 10 月 25 日，他的弟弟乔·惠勒在意大利战场阵亡。乔在步兵部队作战，他在战争接近尾声时阵亡，但当时欧洲战场每天仍在夺走生命。惠勒从未完全走出来。多年后，他会说，在曼哈顿计划期间驱动他的一些事情是绝望的希望，希望炸弹能结束战争，以免更多像他兄弟这样的人被杀。炸弹来得太晚了，没能救下乔。惠勒带着这份悲伤以及他帮助建造的武器的复杂关系，度过了余生。
战后，惠勒回到普林斯顿，开始了他那一代最具影响力的物理学家之一的工作。他对核物理做出了根本性贡献。他开发了散射矩阵。他在一般相对论领域工作，当时大多数物理学家认为它是一个数学上的荒地，并帮助将其变成物理学中最活跃的领域之一。他拥有非凡的语言天赋。惠勒不仅仅是做物理学。他给事物命名。1957 年，他创造了“虫洞”一词，用来描述时空中的假想隧道。1967 年，在纽约的一次会议上，他首次使用了“黑洞”一词来描述引力坍缩的恒星。这个词立即流行起来。在惠勒之前，物理学家称它们为“引力完全坍缩的天体”。在惠勒之后，它们就是黑洞。那个单独的命名行为可能比任何技术论文都更能将一般相对论带入公众意识。他还指导了数量惊人的博士生。在他职业生涯中，惠勒的团队培养了 46 名博士。他的第一位博士生是理查德·费曼，他后来获得了诺贝尔奖，并成为 20 世纪最著名的物理学家。另一位学生是休·埃弗雷特，他在 1957 年提出了多世界量子力学解释。另一位是基普·索恩，他因探测到引力波于 2017 年获得诺贝尔奖。另一位是雅各布·贝肯斯坦，他发现了黑洞与热力学之间的联系。名单还在继续。惠勒不仅仅是做物理学。他培养了物理学家。
但所有这些，黑洞、虫洞、核物理以及一群杰出的学生，惠勒始终回到几十年前玻尔种在他心中的问题。什么是测量？当你观察一个量子系统时会发生什么？当你观察时，结果似乎取决于观察与否，这意味着什么？到了 20 世纪 70 年代，惠勒已经 60 多岁了，他认为这个问题不仅仅是重要的。它是唯一的问题。其他一切都是细节。宇宙正试图通过量子力学告诉我们一些事情，而我们没有足够仔细地倾听。
1978 年，在普林斯顿举行的纪念爱因斯坦的会议上，惠勒提出了一个他已经发展了几年的思想实验。它被称为延迟选择实验，旨在将测量问题推向其绝对极限。要理解惠勒的提议为何如此令人不安，你需要了解近两个世纪以来困扰物理学家的实验。它被称为双缝实验。理查德·费曼曾说过，它包含了量子力学的唯一奥秘。他并没有夸大其词。设置很简单。你有一个带有两条细缝的屏障。屏障后面有一个探测屏。你一次一个地向屏障发射粒子。如果粒子表现得像小弹珠，就像经典意义上的粒子一样，你会在屏幕上看到两个撞击点，一个在每条缝后面。简单，直观，错误。
实际出现的是干涉图案。高强度和低强度交替的条带，就像两圈池塘中的涟漪重叠时看到的图案一样。这是波行为的标志。不知何故，每个粒子都在干扰自己，就好像它同时穿过了两条缝，并且两条路径在到达屏幕的途中相互作用。这已经很奇怪了。单个粒子同时穿过两条缝。但情况变得更糟。糟得多。如果你在缝隙处放置一个探测器来观察每个粒子实际通过哪条缝，干涉图案就会消失。粒子又开始像弹珠一样行为了。两个簇。没有波行为。
仅仅是观察的行为就改变了结果。并不是探测器在物理上干扰了粒子。物理学家们花了数十年时间设计越来越精密的探测方法。结果总是相同的。如果你有关于粒子通过哪条缝的信息，就没有干涉。如果你没有这些信息，就有干涉。图案取决于信息是否存在，而不是是否有人实际查看它。这就是量子力学的核心。而且它确实很奇怪。粒子在被测量之前没有确定的状态。它存在于物理学家所谓的叠加态中，同时是所有可能状态的组合。测量迫使粒子选择一个确定的结果。但在测量之前，询问粒子到底在做什么似乎没有有意义的答案。
几十年来，物理学家们对此有一种舒适的思考方式。他们假设粒子在缝隙处决定它在做什么。它到达屏障，在那一刻，它要么作为波穿过两条缝，要么作为粒子穿过一条缝。缝隙处的测量迫使选择。决定发生在决策点。惠勒看着这一切，提出了一个让每个人都感到不舒服的问题。如果粒子不在缝隙处决定呢？如果决定发生在后面的探测器处呢？如果你可以在粒子已经通过缝隙之后再延迟你选择如何探测它呢？想想那意味着什么。粒子通过了缝隙。它要么穿过了两条缝，要么只穿过了一条。那已经发生了。那是过去。然后，事后你决定如何测量它。如果你寻找干涉，你会发现干涉，这意味着粒子穿过了两条缝。如果你寻找路径信息，你会发现一条确定的路径，这意味着粒子穿过了一条缝。你做出的选择，在粒子已经通过缝隙之后，决定了粒子在通过缝隙时做了什么。这就是延迟选择实验。这是惠勒展示粒子在缝隙处做出决定的舒适故事不仅不完整，而且是错误的方式。测量并不揭示一个预先存在的状态。测量在某种非常真实的意义上创造了状态，并且它具有追溯性地创造状态，回溯到已经发生过的时刻。
惠勒用他所谓的“烟龙”来形象化。想象一条龙，它的尾巴在这一端可见，它的嘴在另一端可见，但它的身体隐藏在烟雾中。你可以看到它从哪里开始，在哪里结束，但中间发生的事情是根本无法知道的。龙的身体在烟雾中没有确定的形态。它没有形状，没有轨迹，没有位置，直到你观察它。在惠勒的框架中，过去就是烟雾。他更直接地用一句后来成为量子物理学中最引用的名言来表达：“没有现象是现象，直到它被观察到。”他不是仅仅说我们不知道发生了什么。而是说，直到有人询问，发生的事情才有一个确定的答案。
惠勒在 1978 年的爱因斯坦会议上发表了一篇题为《过去与延迟选择双缝实验》的论文。他进一步阐述了这一点，在 1983 年发表于他与沃伊切克·苏尔克合编的《量子理论与测量》一书中的一篇题为《无律之法》的里程碑式文章中。在这些论文中，惠勒将思想实验推向了最极端的结论。他提出了宇宙版本。以引力透镜场景为例。一个类星体位于数十亿光年之外。它的光绕过一个星系，通过两条不同的路径到达地球。光子已经旅行了数十亿年。它在数十亿年前就经过了引力透镜。现在，今晚，一位天文学家选择如何探测它。干涉还是路径信息？而这个选择决定了光子在数十亿年前经过透镜时做了什么，那时地球上没有人活着来做出任何选择。
惠勒写道：“我们决定光子在它已经做了之后做了什么。”他不是在说比喻。他是在描述量子力学应用于延迟测量的字面预测。他还以一句名言而闻名：“过去的存在，除非被现在记录下来。”他提出了他所谓的“参与性宇宙”。这个想法是，观察者不是一个预先存在的现实的被动见证者。观察者通过测量行为参与创造现实，不仅在现在，而且追溯到观察者存在之前的事件。
这可以说是极具争议的立场。惠勒的许多同事认为他走得太远了。他们对量子力学的数学形式感到满意。他们可以精确地计算干涉图案并预测实验结果。但惠勒在问这一切意味着什么。而他提出的答案——过去不是固定的，直到被测量——让那些务实的实验物理学家感到非常紧张。
但惠勒对那些紧张的实验物理学家有一个回应。测试它。他设计这个思想实验就是为了能够测试它，虽然不容易，不是用 20 世纪 70 年代的技术，但最终是可以的。预测很清楚。如果你将测量选择延迟到光子通过它必须做出决定的点之后，并且如果你能使该选择真正随机且与光子之前的轨迹在空间上分离，结果仍应取决于你的选择。如果量子力学是正确的，延迟选择应该有效。如果我们的直觉关于过去是固定的，它应该失败。
测试它的竞赛即将开始。但还需要近三十年和三代越来越巧妙的实验，技术才能最终赶上惠勒的想象力。第一次认真的尝试发生在 1984 年，在马里兰大学。卡罗尔·艾莉与奥列格·雅库波维奇和威廉·维克斯一起，使用迈克尔逊干涉仪建造了一个惠勒思想实验的桌面版本。这是一个标准的干涉仪设置，单个光子进入一个分束器，该分束器将其沿两条独立路径发送。路径在第二个分束器处重新汇合，两个输出端的探测器记录光子最终的位置。
关键特征是：如果第二个分束器存在，两条路径会相互干涉，光子表现出波行为。你会看到干涉图案。如果你移除第二个分束器，光子只会沿一条路径或另一条路径传播，你会看到粒子行为。路径信息？惠勒的提议是在光子已经通过第一个分束器之后，在它已经决定是走两条路径还是只走一条之后，再做出是否插入或移除第二个分束器的选择。如果经典直觉是正确的，在光子已经确立了波行为之后移除第二个分束器不应该改变任何事情。光子已经走了两条路。太晚了，无法收回。
艾莉的团队建造了仪器并进行了实验，结果与惠勒的预测一致。当他们插入第二个分束器时，他们看到了干涉。当他们移除它时，他们看到了路径信息行为，而选择是在光子进入干涉仪之后做出的。但有一些重要的限制。马里兰州的实验使用了衰减的激光，而不是真正的单光子。这很重要，因为衰减的激光仍然具有可以模仿量子干涉的经典波特性。实验具有启发性，但并非决定性。批评者可以认为结果与经典波解释一致。
3 年后，即 1987 年，慕尼黑马克斯·普朗克研究所的一个团队进一步推进了研究。托马斯·海尔穆特、赫伯特·沃尔特、阿瑟·齐翁和马龙·斯卡利建造了一个延迟选择实验，路径长度为 8 米，发表在《物理评论 A》上。他们的仪器更复杂，光子进入干涉仪和做出选择之间的时间延迟更长。但他们仍然使用了衰减光束，而不是单光子。
然后，在 1989 年，法兰克福大学的尤尔根·巴尔zun、埃巴德·穆勒和维拉·马丁森实现了前几次实验未能实现的目标。他们使用参数荧光来产生实际的单光子态。第一次，延迟选择实验是用真正的量子粒子进行的，而不是仅仅是减弱的经典光。结果证实了惠勒关于真正单光子的预测。但即使是法兰克福的实验也有一个限制，那就是时序。在这三次实验中，关于执行哪种测量的选择与光子通过干涉仪的时间间隔不足以保证物理学家所谓的“类空间分离”。原则上，关于选择的信息可以以光速传播，并在光子完成旅程之前到达光子。实验与惠勒的预测一致，但一个足够聪明的批评者可以构建一个场景，其中仪器以某种方式将选择传达给光子，使其能够及时调整其行为。
这听起来可能像是一种偏执的反对意见，但在物理学中，尤其是在量子基础领域，关闭漏洞至关重要。贝尔不等式检验实验的历史已经教会了社区这个教训。约翰·贝尔于 1964 年提出了他著名的定理，阿兰·阿斯佩于 1982 年进行了里程碑式的检验。但批评者指出了漏洞，探测器效率漏洞，局域性漏洞。直到 2015 年，三个独立小组才同时关闭了所有漏洞。数十年的工作才从“可能正确”变为“绝对正确”。
惠勒的延迟选择实验面临着同样的问题。早期的实验证实了预测，但它们并没有堵死所有可能的经典解释。为此，需要有人建造一个仪器，其中选择不仅被延迟，而且被证明太晚了，以至于任何信号，即使是光速传播的信号，也无法在光子完成其在干涉仪中的旅程之前到达光子。那个人最终是一群法国物理学家，由凡松·雅克领导，论文的资深作者之一是应该熟悉的名字——阿兰·阿斯佩。就是那个在 1982 年进行了里程碑式贝尔检验的阿兰·阿斯佩。就是那个后来在 2022 年获得诺贝尔物理学奖的阿兰·阿斯佩。
2007 年，阿斯佩将注意力从贝尔定理转向了惠勒的延迟选择，结果是该实验有史以来最严谨的测试。雅克实验发表在 2007 年的《科学》杂志上，第 315 卷，第 966 页。详细介绍它值得，因为这是将问题彻底解决的实验。
设置是一个迈克尔逊干涉仪，跨越 48 米。这是一个很长的干涉仪，大约是足球场长度的一半。长度的原因很简单。他们需要光子在飞行中足够长的时间，以便在光子仍在飞行时做出延迟选择。在 48 米处，光子的飞行时间约为 160 纳秒。时间很短，但足够了。对于光子源，他们使用了一个真正优雅的东西：钻石纳米晶体中的单个氮空位中心。这是钻石晶体结构中的一个缺陷，一个氮原子位于一个空晶格位点旁边，它有一个 remarkable 的特性。当你用激光脉冲激发它时，它会发出一个光子，而不是两个。不是一束经典光，每次都只有一个光子。这是一个真正的单光子源，消除了早期实验的批评。
光子在第一个分束器处进入干涉仪。这会将光子的量子态分成两个路径的叠加。路径发散，穿过实验室，并在第二个分束器处重新汇合。这里是延迟选择发生的地方。第二个分束器是一个电光调制器，一个可以极快地在“存在”和“不存在”状态之间切换的设备。当它开启时，它作为一个分束器工作，两条路径相互干涉。当它关闭时，它是透明的，光子只是直接继续到一个或另一个探测器，提供路径信息。电光调制器的切换时间是 40 纳秒。光子的飞行时间是 160 纳秒。因此，可以在光子已经通过第一个分束器并决定其干涉仪之旅后很久做出选择。
关键是，第一个分束器和电光调制器之间的 48 米物理距离足够长，以至于任何以光速传播的信号都无法将选择传达回光子在时间上的早期位置，以影响其行为。类空间分离。量子基础实验的黄金标准。选择与光子进入干涉仪之间有足够大的空间和时间间隔，以至于没有任何因果信号，任何信息都无法在它们之间传播。无论光子在第一个分束器处做了什么，它都做了，而没有任何可能性知道下游会做出什么选择。
但雅克团队做得更进一步。他们使用量子随机数生成器来决定是插入还是移除第二个分束器。不是计算机算法，不是伪随机序列，而是基于白光散粒噪声的真正量子随机数生成器。选择不取决于宇宙的任何先前状态。据量子力学所知，它是真正随机的。这消除了光子可能被预先编程以响应一个即使在原则上在实验开始前就已经确定的选择的可能性。
结果完全符合惠勒的预测。当电光调制器被打开作为分束器工作时，光子显示出 94% 的干涉可见度。这是一个近乎完美的干涉图案。光子表现得好像它同时穿过了干涉仪的两条路径，就像波一样。当电光调制器关闭，透明时，光子出现在一个或另一个探测器处。清晰的路径信息，误差小于 1%。光子表现得好像它只走了一条路径，就像粒子一样。而这两种结果之间的选择是在光子已经通过第一个分束器之后做出的。在它已经进入干涉仪之后。在根据任何经典现实图景，它已经不得不选择一种行为或另一种行为的时刻之后。
论文直白地陈述：“该实验毫无疑问地证明，光子在干涉仪中的行为取决于所测量的可观测量。即使该选择是在一个位置和时间上做出的，该位置和时间与光子进入干涉仪的时间间隔是类空间的。”类空间分离，真正随机的选择，单光子，48 米，94% 的可见度。这不是一个边缘结果。这不是一个暗示或建议。这是尽可能接近惠勒理想的延迟选择实验，并且它正如量子力学所预测的那样有效。你做出的选择，在光子已经通过了“不归点”之后，决定了光子在那个“不归点”做了什么。句号。
雅克和他的合著者对他们的说法很谨慎。他们没有说实验证明了逆因果关系。他们没有说未来改变了过去。他们说实验与互补性原理一致，该原理认为量子系统在被测量之前没有确定的性质。光子在缝隙处没有做出选择。光子在分束器处没有做出决定。光子处于叠加态，直到测量发生。而测量追溯性地决定了光子的状态。
但请注意他们没有说什么。他们没有说光子一直以来都是波，或者一直以来都是粒子。他们说，在测量之前光子在做什么的问题没有明确的答案。光子的过去状态没有确定的答案，直到当前的测量给它一个答案。惠勒的烟龙。尾巴和嘴之间没有身体。源头和探测器之间没有轨迹。对于这个光子来说，过去不存在确定的事实，直到有人选择去看。
这篇论文发表在《科学》杂志上，这是世界上最负盛名的两家科学期刊之一。首席实验物理学家阿兰·阿斯佩已经是现存最著名的物理学家之一。结果证实了 20 世纪最重要理论物理学家之一的预测。你可能会认为这会成为头条新闻。事实并非如此。在量子基础圈子之外，这篇论文几乎没有引起任何波澜。没有科普纪录片报道它。没有主流科学记者写长篇报道。这个在有史以来最严格的条件下证明了你的当前选择决定了光子过去的行为的实验被发表了，被专家引用，然后被悄悄地搁置了。
部分原因是结果并没有违反量子力学。它证实了它。从理论的角度来看，没有悖论。量子力学从来没有说过光子在测量之前有一个确定的状态。哥本哈根解释从一开始就包含了这种模糊性。所以当延迟选择实验证实了，是的，光子在被测量之前确实没有确定的过去时，理论只是点了点头。“当然，我们告诉过你了。”
但哲学含义是惊人的。而这正是惠勒所理解的，而他的许多同事选择忽视的。理论上可以接受过去不是固定的想法，但我们不能。我们对现实的整个体验都建立在一个假设之上，即发生的事情已经发生了，过去已经结束了，事件按顺序发生，并且在下一个事件开始之前，每一个事件都是一个既定的事实。延迟选择实验将这个假设付之一炬。
而雅克实验仅仅是个开始。在接下来的十年里，一系列越来越戏剧性的实验将延迟选择的概念推向了比任何人预期的都要远。进入纠缠，进入太空，进入大质量粒子的领域。每一个都将使这个问题更难回避。过去在被观察之前是否存在？实验即将使这个问题变得更加令人不安。
但在我们进入那些实验之前，我们需要处理一件事情，它比物理学中几乎任何其他事情都引起了更多关于延迟选择的困惑。它被称为延迟选择量子擦除器。如果你花时间观看 YouTube 上的物理学视频，你几乎肯定会遇到它。你可能听说它证明了未来可以改变过去。你可能听说擦除光子路径的信息会追溯性地恢复干涉图案。你可能听说这个实验证明了逆因果关系。这些说法都不正确。而这些说法在数百个视频中被重复了数千次，包括由否则可靠的科学传播者提出的，是所有流行物理学中最持久的误解之一。
所以，让我们把它弄清楚。相关的实验于 1999 年进行，并于 2000 年由 Yunho Kim、Rang Yu、Sergey Kulik、Yanoa Xi 和 Marlon Scully 发表。这是一个美丽而真正微妙的实验，但它实际显示的内容与在数百个 YouTube 视频中重复的故事大相径庭。
这是设置。你使用一种称为“β 硼酸钡”的特殊晶体产生纠缠光子对。每对由一个信号光子和一个闲置光子组成。信号光子到达一个名为 D0 的探测器，它只是一个记录光子落点的屏幕。闲置光子通过一条更复杂的路径，涉及分束器和镜子，最终将其发送到四个其他探测器之一，标记为 D1 到 D4。信号光子在到达 D0 的途中穿过双缝。所以你可能会期望在 D0 看到干涉图案。
但这里有一个问题。因为信号光子和闲置光子是纠缠的，测量闲置光子的路径可以提供关于信号光子通过哪条缝的信息。如果路径信息存在，即使是原则上，即使没有人看它，D0 的干涉图案也应该消失。而且确实如此。如果你查看到达 D0 的所有信号光子的总图案，你会看到一个没有特征的斑块，没有干涉，没有什么有趣的，只是一个平滑的分布，没有条纹。
现在，这里是擦除的部分。闲置光子通过仪器的路径设计使得一些探测器 D1 和 D2 的设置方式会擦除路径信息。当闲置光子落在 D1 或 D2 时，你就无法再分辨信号光子通过了哪条缝。其他探测器 D3 和 D4 保留了路径信息。实验结束后，你回头根据其纠缠的闲置伙伴击中了哪个探测器来对 D0 的信号光子命中进行分类。
这就是导致了数千个误导性 YouTube 视频的说法。当你只选择那些闲置光子击中 D1 的信号光子，并将它们单独绘制时，你会看到一个干涉图案。当你只选择那些闲置光子击中 D2 的信号光子，你也会看到一个干涉图案，但它偏移了半个条纹宽度。所以一个的峰值与另一个的谷对齐。当你选择那些闲置光子击中 D3 或 D4 的信号光子时，你会看到没有干涉的团块。
这就是被无休止重复的说法。闲置光子在信号光子之后被探测到。所以擦除路径信息发生在信号光子已经被记录在 D0 之后。因此，擦除未来的信息追溯性地创造了过去的干涉图案。这是错误的。完全明确无误地证明是错误的。原因如下。
再次查看 D0。D0 处的总图案，也就是你在进行任何分类之前看到的图案，始终是一个没有特征的斑块。始终如此。闲置光子发生了什么并不重要。它们击中了哪个探测器并不重要。是否有人擦除了信息或保留了它并不重要。D0 处的总图案永远不会改变。在进行事后分类之前，D0 处没有干涉图案。干涉只有在你事后对数据进行排序时才会出现，这需要关于闲置光子击中了哪个探测器的经典信息。而这种经典信息的传输速度是光速或更慢。你无法实时在 D0 处看到干涉图案。只有在实验结束后，并且你已经将每个信号光子与其闲置伙伴相关联后，才能看到它。
这意味着没有超光速信号，没有逆因果关系。在 D0 处发生的任何事情都不会改变任何可观察到的东西。D0 处的总图案始终是相同的斑块。显示干涉的子图案只有通过事后选择才能看到，这需要经典通信，而经典通信的速度不能超过光速。
马里兰大学的物理学哲学家露丝·卡斯特纳于 2019 年在《物理学基础》杂志上发表了一篇题为《延迟选择量子擦除器：既不擦除也不延迟》的文章。标题说明了一切。擦除器并非真正擦除。它是事后选择。而延迟并非真正重要的延迟，因为无论时序如何，D0 处都没有可观察到的变化。
PBS Spacetime，YouTube 上最受欢迎的物理学频道之一，最初发布了一个声称量子擦除器证明了逆因果关系的视频。他们后来发布了一个更正视频，其中物理学家 Methuna Yoganathan 承认原始视频具有误导性。拥有大量 YouTube 粉丝的理论物理学家 Sabine Hosenfelder 于 2021 年发布了一个详细的揭穿视频，解释了为什么逆因果关系解释是错误的。
那么，为什么这对延迟选择实验很重要呢？因为量子擦除器与惠勒的延迟选择实验并不相同。它们之间的混淆已经模糊了水域几十年。惠勒的延迟选择实验表明，单个光子的行为取决于在光子已经确定其通过仪器的路径之后做出的测量选择。这是真实的，已证实，并且非常奇怪。但它不涉及逆因果关系。光子没有一个可以被改变的确定过去。它处于叠加态，直到测量发生，而测量决定而不是揭示其性质。
量子擦除器显示了不同的东西。它表明纠缠光子表现出可以通过事后选择分类为干涉和非干涉子集的关联。这是真实的，已证实，并且很有趣。但它不涉及擦除或逆因果关系。D0 处的总图案始终相同，而分类需要以正常速度传播的经典信息。
加州大学河滨分校的数学家和哲学家大卫·埃尔曼（David Ellerman）指出了混淆的核心——他称之为“分离谬误”。人们假设当一个光子进入干涉仪时，它一定被投射到某种确定的状态，要么是两条路径，要么是一条路径。然后他们得出结论，后来的测量一定以某种方式回溯并改变了这种投射。但量子力学并没有说光子在缝隙处被投射到任何确定的状态。它处于叠加态。后来的测量并没有改变过去的投射。没有过去的投射可以改变。不同的测量揭示了自始至终存在的同一叠加态的不同方面。
物理世界杂志的洛伦佐·卡塔尼（Lorenzo Catani）在 2025 年总结了惠勒的实际结论。惠勒得出结论，我们应该放弃对过去的实在论。而不是说未来影响过去。区别至关重要。不是说你今天的测量回溯并重写了历史。而是说，在量子层面，历史直到测量赋予它定义之前，并不作为一件确定的事情而存在。这比逆因果关系更奇怪。这是关于过去的断言本身是不确定的。不是未知的，不是隐藏的，而是不确定的。而这正是延迟选择实验实际证明的。
现在，在澄清了这种误解之后，我们可以回到实验故事。因为在雅克和阿斯佩于 2007 年确定了单光子延迟选择之后，其他团队开始问一个更激进的问题。如果延迟选择不仅适用于光子是波还是粒子？它是否适用于纠缠本身？
2012 年，由维也纳大学的肖松·马（Shao-Song Ma）领导的一个团队，与安东·蔡林格（Anton Zeilinger）合作，后者是现存最多产的量子实验物理学家之一，进行了一项他们称之为“延迟选择纠缠交换”的实验。这项实验将延迟选择的概念提升到了惠勒本人可能都未曾预料到的高度。
设置涉及四光子，它们作为两对纠缠光子产生。称它们为光子 1、2、3 和 4。光子 1 和 2 相互纠缠。光子 3 和 4 相互纠缠。但光子 1 和 4，来自不同对的光子，并不纠缠。它们之间没有任何量子联系。
现在是顺序。爱丽丝测量光子 1，鲍勃测量光子 4。这些测量先发生。他们记录他们的结果。光子 1 和 4 被探测并销毁。它们的量子态被记录下来。完成。然后，在 485 纳秒后，第三个实验者维克多测量光子 2 和 3。维克多有一个选择。他可以执行所谓的贝尔态测量，将光子 2 和 3 投影到纠缠态，或者他可以单独测量它们，使它们保持可分离。
结果应该让你震惊。如果维克多选择对光子 2 和 3 进行贝尔态测量，那么当你回头查看爱丽丝和鲍勃关于光子 1 和 4 的数据时，那些光子是纠缠的。它们显示出违反贝尔不等式的量子关联。纠缠度量为负 4.7 个标准差，这是一个强烈的统计学确认。如果维克多选择单独测量光子 2 和 3，那么爱丽丝和鲍勃的光子 1 和 4 就不纠缠。它们显示出没有量子关联。
仔细阅读。爱丽丝和鲍勃先测量了他们的光子。在维克多做出选择之前，光子 1 和 4 已经被探测并销毁。而维克多在光子 1 和 4 不再存在后 485 纳秒做出的选择，决定了光子 1 和 4 是否纠缠，而不是揭示它们是否纠缠，因为在单独测量的情况下，光子根本不显示任何纠缠。光子 1 和 4 的量子态，它们在维克多做任何事情之前就被测量和销毁了，取决于维克多之后决定做什么。
蔡林格的团队在解释上很谨慎。他们写道，结果表明，即使在纠缠粒子已经被测量并且可能不再存在之后，纠缠也可以被决定。但他们也指出，与量子擦除器一样，完整的关联只有通过事后选择才能看到。爱丽丝和鲍勃无法仅凭他们的数据判断他们的光子是否纠缠。决定需要将他们的数据与维克多的测量结果进行比较，这需要经典通信。所以没有超光速信号，没有操作意义上的逆因果关系。爱丽丝和鲍勃无法仅凭他们的测量结果提取任何信息来告诉他们维克多做了什么。但当你结合所有数据时，关联是存在的，或者不存在，这取决于一个在相关粒子已经消失后做出的选择。
这是延迟选择实验，应用于纠缠本身，而不是波粒二象性，它极大地深化了这个问题。在雅克实验中，问题在于单个光子通过干涉仪的轨迹是否由后来的测量决定。这已经够奇怪了。但在马尔科姆实验中，问题在于，两个已经被测量并销毁的粒子之间的量子关联，是否可以由第三个人在原始粒子消失后对完全不同的粒子所做的事情来决定。惠勒问过去是否由现在的测量决定。纠缠交换实验问的是，过去是否可以根据过去发生时尚未做出的选择来决定是否纠缠。
3 年后，即 2015 年，澳大利亚国立大学安德鲁·特拉斯科特（Andrew Truscott）领导的一个团队做了一件将延迟选择推向全新领域的事情。他们进行的实验不是用光子，而是用原子，特别是用处于亚稳态的单个氦原子，每个原子重约四个原子质量单位。这些不是抽象的量子实体。这些是实际的有质量的物质。澳大团队使用激光束的布拉格衍射建造了一个物质干涉仪。一个单个氦原子从陷阱中落下，撞击第一组激光束，将它的量子态分成两条路径，然后朝向第二组激光束传播，这组激光束可以重新组合路径，产生干涉，或者让它们分离，提供路径信息。是否激活第二组光束的选择是在原子已经通过第一个分裂点之后做出的。
发表在《自然物理学》第 11 卷，第 539 页上的结果完全符合量子力学的预测。当激活第二组光束时，出现干涉。当不激活时，则提供路径信息。而选择是在原子已经分成两条路径之后做出的。这很重要，因为原子不是光子。光子没有质量。它们以光速传播。它们几乎是空灵的，这使得接受它们可能没有确定的性质在心理上更容易（至少是这样）。但氦原子有质量。它们有确定的静止能量。它们与引力相互作用。它们给人的感觉就像真实物体，不像光子那样。然而，它们的行为完全相同。它们的过去直到有人测量它们的现在才被确定。
安德鲁·特拉斯科特评论说，实验表明原子没有走单条路径或两条路径。它的未来测量决定了哪种说法是真实的，而不是原子分裂时的性质。未来测量。
两年后，即 2017 年，弗朗切斯科·韦多瓦托（Francesco Vedovato）领导的一个团队将延迟选择实验扩展到了太空。他们使用了意大利的马泰拉激光测距天文台，这是一个拥有 1.5 米望远镜的设施，通常用于通过向安装在轨道航天器上的反射器发射激光脉冲来跟踪卫星。实验向包括 Starlet、Stellar、Jason 2 和 Lorettes 在内的卫星发送光子，这些卫星将它们反射回地球。往返路径长达数千公里，总飞行时间约为 10 毫秒。测量选择是使用延迟时间小于 520 微秒的量子随机数生成器完成的，确保了选择与光子与卫星的相互作用在类空间上分离，即使在数千公里的距离上，光子在轨道卫星上反射。
延迟选择实验正如预测的那样有效。该论文发表在《科学进展》杂志第 3 卷第 10 期，它证明了延迟选择效应不是实验室里的好奇。它不是精细、精心控制的桌面光学装置的产物。它具有可扩展性。它在跨越地面和近地轨道之间距离的范围内有效。而且，如果能在惠勒类星体 87 亿光年的距离上进行实验，它在那里也应该有效。
这些实验，从雅克的 48 米到马尔科姆的纠缠交换，再到澳大的氦原子，再到韦多瓦托的卫星反射，都证实了同一件事。量子系统的性质在被测量之前并不确定。而测量可能发生在系统已经通过了经典直觉认为性质必须已经确定的点之后。
但请注意这个模式。每个实验都回答了一个版本的问题，并因此提出了一个更深层的问题。单光子延迟选择证实了光子的轨迹在测量之前不是固定的。但那么纠缠是固定的吗？不是。纠缠交换实验表明，那也不是固定的。那么这只适用于光子吗？这些没有质量、空灵的光的载体？不。氦原子实验表明，大质量粒子也表现出相同的行为。那么这只是一种在很短距离内有效的实验室效应吗？不。卫星实验表明它在数千公里的范围内有效。
每一个答案都未能闭环。每一个结果都证实了预测，但却使问题变得更大。核心的谜团仍然开放，并且随着每一次实验变得越来越令人不安。过去在被观察之前是否存在？实验一直在说“不”，而我们一直在寻找新的方式来提问。
到目前为止，我们一直专注于实验、光子、原子和分束器以及探测器，即硬件。而硬件正在非常清楚地告诉我们一些事情。但它到底告诉了我们什么？因为不同的物理学家在查看相同的实验结果时，对这些结果的含义会得出截然不同的结论。而分歧不在于数据。每个人都同意数据。分歧在于现实。让我们来看看这些选项，因为每一个都比最后一个更奇怪，而且没有一个令人舒适。第一个选项是尼尔斯·玻尔会赞同的，也是
这是惠勒本人在其职业生涯大部分时间里所倾向的。这是哥本哈根诠释，它说“在我测量它之前，光子在做什么？”这个问题根本不是一个有效的问题。光子处于叠加态。叠加态不是一种无知的状态，即光子实际上在做一件事，而我们只是不知道是哪件事。叠加态是实际状态。光子确实同时处于两种状态。或者更确切地说，在测量迫使它确定之前，处于哪种状态的概念并不适用。根据哥本哈根诠释，延迟选择实验一点也不令人惊讶。当然，测量决定了结果。这就是测量所做的。没有可以改变的过去，因为一开始就没有确定的过去。光子并没有秘密地穿过两个狭缝，然后被追溯性地捕获。从发射的那一刻起，直到被探测到的那一刻，它都处于叠加态。探测器处的测量是故事的开始，而不是结束。这是整洁的。它在逻辑上是一致的。它与有史以来进行的每一次实验都相符。而且，如果你坐下来思考它超过一分钟，就会发现它非常令人不安，因为它意味着未被触及的量子系统没有历史。它们没有轨迹。它们没有状态。在量子领域中，过去的整个概念是通过测量行为强加的追溯性构建。在测量之前，询问发生了什么就像询问北极以北是什么。这个问题预设了一个不存在的结构。
第二个选择是多世界诠释，最初由惠勒自己的学生休·埃弗雷特于 1957 年提出。多世界说叠加态从未坍缩。当实验者做出选择时，宇宙就会分裂。在一个分支中，插入了分束器，光子显示出干涉。在另一个分支中，移除了分束器，光子显示出路径行为。两种结果都发生了。两个分支都是真实的。你只是发现自己身处其中之一。根据多世界诠释，根本不存在延迟选择悖论。光子并没有追溯性地改变它的过去，因为没有单一的过去。有多个路径，每个路径都在其自身的宇宙波函数分支中完全实现。问题是，光子做了什么？没有单一的答案，因为光子在不同的分支中做了不同的事情，而你只看到了一个分支。这解决了悖论，但付出了巨大的代价。你必须接受宇宙不断分裂成数量庞大得令人难以置信的平行分支，并且每一种可能的量子结果都在某个分支中实现。现在，在你所在的波函数的一个分支中，有一个你没有观看此视频的版本。实验者有一个做出了另一个选择的版本。两者都同样真实。
惠勒与多世界诠释有着复杂的关系。他指导了埃弗雷特的论文。他支持这项工作，但他从未完全认可这种诠释。在他晚年，他似乎更倾向于参与性宇宙框架，其中观察在将现实带入存在方面起着构成性作用，而不是多世界图景，即一切都发生，无论是否观察。
第三个选择是玻姆力学，以物理学家大卫·玻姆的名字命名，他自己的故事与冷战政治交织在一起。玻姆是普林斯顿一位杰出的理论物理学家，在麦卡锡时代被传唤到众议院非美活动委员会作证。他拒绝作证反对他的同事，并因藐视国会被捕。尽管他被无罪释放，普林斯顿大学没有续签他的合同，玻姆将他职业生涯的很大一部分时间花在了流亡中。先是巴西，然后是以色列，然后是英国。他再也没有回到美国大学。玻姆的诠释认为粒子总是具有确定的位置和确定的轨迹。没有路径的叠加。光子确实穿过一个狭缝。但是光子是由引导波引导的，引导波是一种贯穿所有空间的量子势，它能瞬时响应实验装置的变化。当你移除第二个分束器时，引导波瞬时改变了所有地方，并且它引导光子的方式与存在分束器时不同。根据玻姆力学，延迟选择实验有一个清晰的解释。光子总是走了确定的路径。但是引导波，它取决于整个实验配置，当实验者改变装置时发生了变化。光子的轨迹是由装置的最终状态决定的，而不是由装置的状态决定的。在光子通过第一个分束器的那一刻。这听起来像是挽救了正常的经典现实图景。光子有真实的轨迹。过去是确定的，但代价是非局域性。引导波必须瞬时传播，当任何地方发生变化时，它会在空间中同时更新。这不仅仅是超光速，而是无限快。而且，虽然玻姆力学与所有实验结果完全一致，但非局域性让许多物理学家深感不安。
第四个选择是 1980 年代约翰·克莱默开发的交易诠释。这种图景将量子事件描述为从源头向时间前进的波与从探测器向时间后退的先进波之间的握手。交易是时间性的。它不会发生在任何特定时刻。它是一个四维结构，存在于时空中作为一个完整的整体。根据交易诠释，延迟选择实验并不引人注目，因为源头和探测器之间的握手已经知道了整个实验设置，包括未来将做出的选择。交易在时间之外完成。没有我们通常认为的“之前”和“之后”。
然后是惠勒本人在最后几十年里倾向的诠释。他称之为“信息来自比特”。这个想法是，物理现实在其最根本的层面上不是由物质、能量或场构成的。它是由信息构成的。每一个物理量，每一个“它”，都从二元选择、比特、对测量提出的问题的“是”或“否”的答案中获得其功能、意义，甚至存在本身。惠勒在 1989 年的一次里程碑式演讲中提出了这个想法，它成为了他智力生涯的顶点。他描述了一个物理学分三个阶段展开的愿景。首先是粒子。然后是场。最后是信息。宇宙不是一台机器。它是一个巨大的参与性过程，观察者通过测量行为将现实带入存在。这就是惠勒最激进的时候。他并不是说意识创造现实，这是一个常见的误解，他明确拒绝了这一点。他说，“尽管在日常情况下说世界独立于我们而存在是有用的，但这种观点再也无法维持了。”他指的是一种精确的物理意义。宇宙需要观察者，不一定是意识观察者。任何记录信息的物理交互都算数。但没有记录，没有比特，就没有“它”。延迟选择实验是惠勒支持这一图景的最有力证据。如果过去直到被测量才存在，那么过去就是由信息构成的。信息需要测量才能产生。宇宙不是一个在大爆炸时写好的、从那时起一直在上演的故事。它是一个正在被每一个实验室、每一个望远镜以及每一个与其他原子相互作用的原子所进行的每一次测量所书写的故事。
费曼曾这样描述惠勒的思维方式。他说，当你听惠勒说话时，你会觉得他疯了，然后你会一层层地剥开那些看似疯狂的东西，发现下面隐藏着一个强大的真理核心。基普·索恩将他比作耶稣基督，不是宗教意义上的，而是惠勒通过寓言进行交流。他讲的故事表面上看起来很简单，但其中蕴含着随着时间推移而显现的深度。惠勒最著名的寓言是他称之为“负 20 个问题”的游戏。在正常的 20 个问题游戏中，一个人想一个物体，其他人通过“是”或“否”的问题来猜测它。在惠勒的版本中，回答问题的人一开始并没有想一个物体。他们边回答边编造答案，只有一个限制。每个答案都必须与所有先前的答案一致。物体不是在游戏开始时确定的。它是由问题和答案逐渐创造出来的。最终出现的物体，既是提问者的创造，也是回答者的创造。惠勒说，宇宙就是这样运作的。没有预先确定的答案。现实是由我们提出的问题创造的。而延迟选择实验是这一原则最清晰的演示，因为它表明即使是关于过去的问题也会创造过去，而不是揭示过去。
你是否觉得这鼓舞人心还是令人恐惧，可能反映了你的哲学气质。但它不依赖于实验证据。实验很清楚。从单个光子到纠缠对，再到巨大的原子，再到卫星距离，延迟选择每次都有效。它意味着什么的问题仍在辩论中。但它是否真实的问题早在多年前就已解决，然而几乎没有人知道。这个陈述需要一些解释，因为延迟选择实验不是秘密进行的。它没有被分类、压制或隐藏在某个晦涩期刊的付费墙后面。决定性的版本发表在《科学》杂志上，这是地球上最负盛名的两家科学期刊之一。合著者之一的阿兰·阿斯佩已经很有名，后来获得了诺贝尔奖。理论预测来自约翰·阿奇博尔德·惠勒，他指导过理查德·费曼，创造了“黑洞”一词，并帮助制造了原子弹。这些人不是在地下室工作的边缘人物。他们是主流。然而，如果你在街上随机问 100 个人，他们会告诉你哪个实验改变了我们对 2007 年现实的理解，没有人会说是雅克（Jacques）的延迟选择实验。大多数人甚至不知道你在说什么。许多物理学本科生从未听说过它。它没有出现在大多数入门量子力学教科书中。它从未成为一部重要纪录片的主题。它从未出现在主流科学杂志的封面上。这个实验可以说是展示了量子力学最反直觉的特征——现在的测量决定了过去——发表、证实，然后被量子基础领域之外的几乎所有人悄悄遗忘。
那么发生了什么？一个如此重要的结果是如何被忽视的？答案有几个层面，值得我们一一梳理，因为它们揭示了物理学作为一个学科、一个社区、一种文化，以及它自身的盲点、地位等级和关于哪些问题值得问的潜规则，是如何真正运作的。
第一层是最简单的。延迟选择实验并没有违反量子力学。它证实了它。而在物理学中，证实不会成为头条新闻。违反才会。如果雅克实验表明量子力学是错误的，光子的过去是固定的，无论测量选择如何，那将是几十年来最大的发现。会有论文发表。会有职业生涯的建立。诺贝尔委员会会注意到。但实验表明量子力学是正确的。光子的行为完全符合理论预测。而理论自 20 世纪 20 年代以来就一直在预测这种行为。所以从理论的角度来看，这里没有什么值得关注的。方程是正确的。继续前进。这是根本问题。量子力学在预测实验结果方面非常出色。它从未出错。近一个世纪的测试从未出错，而延迟选择实验并非理论失败的案例。它是理论成功的案例，而这种成功带来了深刻令人不安的哲学含义。但物理学作为一个专业学科，在过去 100 年的大部分时间里，一直在训练从业者关注预测，而不是哲学。这种态度有一个名字。它被称为“闭嘴计算”。这句话通常归功于理查德·费曼。尽管其确切起源有争议，但一些学者将其追溯到大卫·默曼。无论谁先说的，这种情绪都弥漫在物理学的文化中。波函数给你正确的答案。使用它。不要浪费时间去问它意味着什么。关于现实本质的问题，关于数学告诉我们什么关于什么存在的问题，都被视为哲学，而不是物理学。而在许多物理系，哲学不是一个赞美词。
惠勒在他的整个职业生涯中都在反对这种态度。他认为量子力学的意义是物理学中最重要的问题，而不是物理学的干扰，而是物理学的核心问题。但惠勒很不寻常。他有足够的地位提出令人不安的问题而不被驳回。大多数物理学家没有这种奢侈，尤其是年轻的。一个研究生如果花费太多时间担心测量问题而不是计算散射截面，那么他的导师就会开始就职业前景进行令人不安的谈话。
要了解这种态度的深度，可以考虑《物理世界》杂志在 2002 年进行的一项民意调查。他们让物理学家投票选出物理学中最美的实验。以压倒性优势获胜的是双缝实验。杨氏最初的光版本，戴维森和革尔玛的电子版本，以及揭示量子干涉的单粒子版本，一次检测一个。双缝实验被评为物理学史上最美的实验。而延迟选择实验，它将双缝实验的结果推向了最极端和最令人不安的结论，甚至没有进入前十名。这个遗漏告诉你关于这种文化的一切。物理学家喜欢双缝实验，因为它优雅、令人惊讶且内容丰富。它以一种清晰、自成一体的方式提出了波粒二象性的问题。延迟选择实验则提出了同样的问题，并使其真正具有威胁性。它不仅仅是说粒子表现得很奇怪。它说过去表现得很奇怪，而物理学界作为一个集体宁愿欣赏美丽的问题，也不愿面对可怕的答案。
对惠勒思想最好的科普报道来自一本物理学期刊，而是来自《发现》杂志。2002 年，记者蒂姆·富利尔拜访了惠勒的家。当时惠勒 90 岁，富利尔发现他仍然思维敏捷，充满热情，仍然坚持认为测量问题是科学中最重要的问题。这篇题为“如果我们不看，宇宙是否存在？”的文章是少数几篇认真对待惠勒延迟选择论证的主流文章之一。但它出现在一本大众杂志上，而不是物理学期刊上，它触及的是普通大众，而不是最需要听到它的专业人士。
第二层是竞争。延迟选择实验于 1978 年提出，并于 2007 年得到明确的测试。但在这两者之间，量子基础社区被另一个实验项目所吸引。贝尔不等式和贝尔测试吸引了所有人的注意力。约翰·斯图尔特·贝尔是欧洲核子研究中心的一位物理学家，他于 1964 年提出了他著名的定理。该定理对任何试图在保留局域性的同时使用隐变量来解释量子关联的物理理论都施加了数学限制。如果这些限制被违反，那么要么不存在隐变量，要么信息可以超光速传播。贝尔定理给了实验者一些他们可以实际测试的东西，他们也测试了。斯图尔特·弗里德曼和约翰·克劳泽于 1972 年在伯克利进行了第一次认真的贝尔测试。阿兰·阿斯佩，就是后来与雅克延迟选择论文合著的阿斯佩，于 1982 年在巴黎进行了更严格的版本，快速切换测量设置以关闭局域性漏洞。然后，在接下来的三十年里，一系列越来越复杂的贝尔测试逐渐消除了剩余的漏洞。探测器效率漏洞、自由选择漏洞、记忆漏洞。2015 年，来自代尔夫特、美国国家标准与技术研究院（NIST）在博尔德以及维也纳的三个独立小组同时进行了无漏洞的贝尔测试，一次性关闭了所有主要漏洞。这些实验是重大的科学事件。它们被《纽约时报》、《自然》和《科学》报道。它们被誉为量子力学是非局域性的确凿证据，纠缠粒子确实表现出任何局域隐变量理论都无法解释的关联。2022 年，物理学诺贝尔奖授予了阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·蔡林格，以表彰他们对纠缠光子的实验，确立了贝尔不等式的违反，并开创了量子信息科学。贝尔测试取得了胜利。数十年的工作，漏洞的消除，越来越严格的实验，所有这些都达到了物理学所能给予的最高荣誉。
现在看看时间线。决定性的延迟选择实验发表于 2007 年。无漏洞测试出现在 2015 年。诺贝尔奖于 2022 年颁发。在某种意义上，延迟选择实验被一个并行实验项目所掩盖，该项目正在追求一个相关但不同的问题，并且具有更清晰的叙事弧线。贝尔测试回答了一个具体的问题。是否存在局域隐变量？答案是没有。这是一个清晰的结果。它能很好地融入诺贝尔奖的获奖理由。延迟选择实验回答了一个更混乱的问题。过去的本质是什么？这不像一个适合清晰的诺贝尔奖获奖理由的问题。甚至不清楚哪种诠释是正确的。哥本哈根说这个问题没有意义。多世界说所有过去都是真实的。玻姆力学说过去是真实的，但受非局域波的引导。实验结果是明确的，但诠释是有争议的，而诺贝尔委员会历来偏爱具有清晰诠释的结果。
还有一个第三层，这一层更加微妙。延迟选择实验很难在科普中正确解释。量子擦除器的困惑就是证明。数十个 YouTube 视频和科普文章试图解释延迟选择实验的各种版本。其中许多都错了。它们声称因果倒置。它们声称未来改变了过去。它们援引意识。当纠正出现时，当物理学家解释量子擦除器实际上并没有证明这些事情时，观众会感到被欺骗，好像他们被承诺了什么了不起的东西，然后又被夺走了。真正被正确理解的延迟选择实验比因果倒置更微妙。它说过去是不确定的。而不是未来改变过去。这个区别至关重要，但很难传达。过去直到被测量才存在。这是一个更难推销的说法。比未来改变过去。一个是关于现实本质的深刻哲学主张。另一个是时间旅行故事。猜猜哪个点击量更高。
因此，延迟选择实验陷入了一个空白。对于“闭嘴计算”的群体来说，它过于哲学激进。对于科普受众来说，它过于微妙。对于实验者来说，它是一个过于清晰的证实。对于诺贝尔委员会来说，它的诠释过于混乱。并且被一个具有更清晰叙事和更著名倡导者的竞争性实验项目所掩盖。
惠勒预见到了这一点。在他晚年，他表达了对物理学界不够认真对待诠释问题的沮丧。他写道，测量问题是物理学中最重要的问题，也许是所有科学中最重要的问题。他认为，理解量子力学的意义不是哲学。它是物理学。是最难的物理学。他敦促他的学生和同事参与其中，即使职业激励结构指向了不同的方向。
1976 年，惠勒采取了一个不寻常的举动。在他这个大多数教授考虑退休的年纪，他离开了普林斯顿大学，在那里他度过了近四十年的时光，搬到了德克萨斯大学奥斯汀分校。他想要一个全新的开始，一群新学生，一个新的智力环境。在德克萨斯州，摆脱了普林斯顿的一些制度负担，他全身心地投入到自他在哥本哈根与玻尔共事以来就一直困扰他的问题中——观察的本质，信息的角色，参与性宇宙。正是在他在德克萨斯州期间，惠勒最充分地发展了“信息来自比特”的框架。他发表了演讲。他写了标题挑衅的文章。他画了他著名的图表。自观测宇宙、烟龙、带有看向自身起源的眼睛的 U 形图。他召集了研讨会，将物理学家、信息理论家和哲学家聚集在一起，共同探讨基础问题。他的一些同事认为他变得古怪了。另一些人认为他比其他人领先几十年。这两种评估可能都是正确的。
惠勒于 1986 年从德克萨斯大学退休，并回到普林斯顿大学，在那里他保留了一个办公室，并一直写作到 90 多岁。他身体虚弱，但头脑敏锐。来访者会发现他在办公桌旁，被论文和笔记本包围着，研究着自玻尔第一次向他展示量子力学试图告诉我们关于存在本质的东西以来他一直在研究的同一个问题。
惠勒之所以卓越，部分原因在于他对思想的慷慨。他不囤积见解。他散播它们。他会在讲座、走廊谈话、给同事的信中提出挑衅性的建议，然后退后一步，让别人去发展它们。“信息来自比特”的想法，延迟选择思想实验，参与性宇宙，甚至“黑洞”这个词。所有这些都是惠勒播下的种子，然后鼓励他人去成长。他不占有知识产权。他占有知识雄心。他希望物理学提出更大的问题。他不在乎谁来回答这些问题。
但到决定性实验发表时，惠勒已经 95 岁了。他于 1976 年从普林斯顿大学搬到德克萨斯大学奥斯汀分校，在那里他继续教学和写作直到 80 多岁。他于 1986 年从德克萨斯大学退休，但从未真正停止工作。他的头脑一直活跃到临终前。但是，倡导一项结果、发表演讲、撰写科普文章、进行将科学论文变成文化时刻的宣传工作所需的精力，已经超出了他 90 多岁时所能承受的范围。约翰·阿奇博尔德·惠勒于 2008 年 4 月 13 日因肺炎在家中去世，享年 96 岁。他去世于新泽西州海斯敦的家中，离他职业生涯中最富有成效的几十年所在的普林斯顿大学校园约 15 分钟路程。《纽约时报》报道了他的去世，称他为一位富有远见的物理学家。讣告提到了黑洞、虫洞和曼哈顿计划以及理查德·费曼。几乎没有人提到延迟选择实验。惠勒曾获得 1968 年的恩里科·费米奖、1971 年的国家科学奖章和 1997 年的沃尔夫物理学奖。他因对核物理学、广义相对论和量子引力的贡献而受到表彰。延迟选择实验，这项他自己认为是对物理学最重要的贡献，如果提及的话，也只是匆匆带过。
这里有一个悖论，考虑到他对悖论的喜爱，惠勒会欣赏。那个认为过去直到被观察才存在的男人，他自己的过去却被选择性地观察了。黑洞被记住。虫洞被记住。炸弹被记住。学生们被记住。但是惠勒设计的用于破解物理学最深层问题的实验。那个说宇宙是参与性的实验。那个说现实不是在大爆炸时拍摄然后一直在播放的电影，而是一个由每一次观察行为实时书写的故事。那个实验只被一小圈专家观察过，根据惠勒自己的逻辑，这意味着它的全部意义尚未被带入存在。
我们还需要解决一个误解，因为它造成的损害最大，而且它涉及到意识。如果你一直仔细地跟着看，你可能会忍不住跳跃。测量决定了过去。测量由观察者进行。观察者是有意识的。因此，意识决定了过去。因此，意识创造了现实。这是错误的。而且它错了很重要，因为意识诠释已被用于将量子力学招募到各种伪科学主张中。从你可以通过思考来显化财富的想法，到宇宙本质上是精神的并且物理学已经证明了这一点的主张。这些主张中的任何一个都不能从延迟选择实验或更广泛的量子力学中得出。
让我们精确地说说实验显示了什么，又没有显示什么。延迟选择实验表明，测量结果取决于测量配置。第二个分束器是否存在决定了你看到干涉还是路径行为。配置的选择可以延迟到光子进入干涉仪之后，并且可以选择由量子随机数生成器来完成，它没有意识，不思考，在任何心理意义上都不观察，并且没有任何内在体验。雅克实验中的量子随机数生成器基于白光的散粒噪声。来自热源的光子撞击分束器，其在分束器处的随机行为产生真正随机的比特，这些比特控制电光调制器。没有人参与选择。没有咨询意识。这个实验中的观察者是一件光学设备，它工作得很好。
玻尔和海森堡直接解决了这个问题。他说，重要的是登记行为，而不是有意识的观察行为。盖革计数器发出咔哒声，感光板曝光，电光调制器切换状态，这些都是测量。它们都产生了延迟选择效应。不需要意识。
阿舍·佩雷斯（Asher Perez）是一位对量子信息理论做出根本性贡献的物理学家，他更直白地说。他说，如果量子力学需要有意识的观察者，那么量子力学就无法解释有意识的生命存在之前数十亿年宇宙是如何演化的。恒星形成，星系聚集，重元素在超新星中锻造。所有这些都通过涉及各个层面的量子力学的物理过程发生，而且没有一个需要人类来观察。
约翰·贝尔，就是那个贝尔定理的贝尔，提出了一个尖锐的问题，直击问题的核心。世界的波函数是在等待数百万年才出现一个单细胞生物吗？还是不得不再等一会儿，等待一个更合格的系统，一个拥有博士学位的人？
惠勒本人在这一点上很谨慎。他说，观察对于现象变得真实是必要的。但他对观察的定义很广泛。他写道，我们称之为现实的东西，由少数坚固的观察柱组成，我们通过精心设计的想象和理论的纸浆构建来填充它们之间的空间。但那些坚固的柱子不一定是意识的坚固柱子。它们是产生不可逆记录的物理交互。光子撞击探测器，原子被屏幕吸收，自旋状态与磁场梯度相关联。这些是重要的测量。读取输出的人的意识与物理学无关。
这个区别很重要，因为它在不添加神秘包袱的情况下保留了延迟选择结果的激进性。实验并没有说你的思想创造了现实。它说测量装置的物理配置决定了量子系统具有什么性质，并且这种决定可以追溯到测量配置之前的时刻。这本身已经足够奇怪了。它不需要意识来让它更奇怪。
人们很容易想到意识。量子力学的语言，它的观察者、测量和坍缩听起来像是关于思想和感知的。但这种语言是一种历史的偶然，而不是理论上的要求。当玻尔和海森堡在 20 世纪 20 年代末发展哥本哈根诠释时，他们使用了实验室实践的语言。观察者观察。测量者测量。但他们并不是说观察者的意识是活跃的成分。他们指的是产生不可逆宏观记录的物理交互是活跃的成分。感光板不需要有意识才能记录光子。它只需要发生不可逆的化学变化。量子力学本身已经足够激进了，无需再加入意识。
延迟选择实验表明，量子系统的物理过去在测量赋予其定义之前是不确定的。这已经是科学史上最非凡的说法之一了。它不需要被夸大成一种心智理论才能令人惊叹。
那么，延迟选择实验到底告诉我们关于现实本质的东西呢？在清除了误解，将其与量子擦除器的困惑和意识神话分开之后，我们还剩下什么？我们剩下的是一套实验事实，每一种量子力学诠释都必须适应，而这些事实是：量子系统在测量赋予其历史之前没有确定的历史。测量选择可以延迟到系统通过经典上其历史将被确定的点之后。这适用于单光子、纠缠对、巨大原子，以及从 48 米到数千公里的距离。没有信号、没有信息、没有任何因果影响连接测量选择与系统早期行为。然而，测量选择决定了系统做了什么。
这些事实没有争议。每一种量子力学诠释都同意预测。分歧完全在于要讲述一个关于幕后发生的事情的故事。而物理学家提出的故事范围揭示了情况的奇怪程度。
一些遵循哥本哈根传统的物理学家说，幕后没有故事。量子力学是预测测量结果的工具。询问测量之间发生了什么，就是问理论不涉及的问题，并且可能没有有意义的答案。光子在源头和探测器之间没有轨迹。它没有过去。它有一个波函数，这是一个数学对象，可以让你计算各种结果的概率。仅此而已。
其他遵循埃弗雷特（Everett）的物理学家说，幕后故事涉及一个难以想象的庞大分支结构，由平行现实组成。延迟选择实验并不表明过去是不确定的。它表明你身处一个巨大树的一个分支中，而在其他分支中，实验者做出了不同的选择，看到了不同的结果。每一种可能的历史都被实现。没有什么是不确定的。它只是从一个分支内部看起来是这样。
其他人遵循玻姆（Bowm）的说法，故事涉及由非局域引导波引导的确定轨迹。光子一直有一个特定的路径。实验并没有改变过去。它揭示了现实的当前状态的不同方面，其中引导波已经包含了关于实验设置的所有信息，包括探测器的未来配置。
还有其他人遵循惠勒（Wheeler）的说法，故事是根本没有故事，直到有人写出来。现实是参与性的。宇宙是一个巨大的信息处理系统，其中测量生成构成物理现实的比特。过去不会被现在的观察所改变。过去是由现在的观察创造的。没有什么可以改变，因为之前什么都没有。
每一种诠释都与有史以来进行的每一次实验相符。每一种都适应延迟选择结果，并且每一种都会出于不同的原因让 19 世纪的物理学家感到恐惧。
但还有一个进一步的转折，使情况更加棘手，它来自于延迟选择实验与物理学的另一个深刻思想——块宇宙——的交叉。爱因斯坦的广义相对论将时空描述为一个四维结构，其中过去、现在和未来都处于平等地位。没有普遍的“现在”。没有客观的时间流逝。过去、现在和未来之间的区别，正如爱因斯坦在他朋友米歇尔·贝索去世后写给其家人的信中所说，仅仅是一种顽固的、持续的幻觉。在块宇宙图景中，所有发生过和将要发生的一切都同时存在。宇宙是一个冻结的四维块。而我们所体验到的时间的流逝，是我们意识的一个特征，而不是现实的特征。
现在将这两个想法结合起来。延迟选择实验说，过去直到现在的测量赋予其定义才确定。块宇宙说，过去、现在和未来都同时且平等地存在。这两个说法之间存在紧张关系。如果块宇宙是正确的，那么过去已经完全且明确地存在了，没有什么可以供延迟选择来确定。如果延迟选择是正确的，那么过去就不固定，这意味着在所有测量完成之前，块宇宙就不能完整。
这种紧张关系不是学术性的。它不是哲学家在研讨室里争论的谜题。它触及了我们对存在意义的根本看法。当你回忆起 10 年前发生在你身上的事情时，你假设你正在回忆的事件确实以一种确定的方式发生了。它已经确定了，完成了。过去是一个事实。延迟选择实验说，这种假设在量子层面是错误的。而量子层面不是一个与日常经验脱节的奇异领域。它是万物的根基。你身体里的每一个原子都是一个量子系统。每一个化学键，每一次神经冲动，你现在进入眼睛的每一个光子，都受量子力学支配。量子层面与宏观世界不是分开的。它是高分辨率下的宏观世界。量子不确定性与我们每天体验到的宏观确定性之间的关系是物理学中一个未解决的重大问题。它被称为量子到经典的过渡，或者更通俗地说，测量问题。而延迟选择实验将其锐化到极致，因为它不仅表明量子系统在测量之前是不确定的。它表明这种不确定性延伸到了过去。过去是不确定的。不仅仅是现在，不仅仅是未来，而是过去。
你可能会合理地问，这是否对大于光子的任何事物都有影响。这是自量子力学诞生以来物理学家一直在努力解决的问题。薛定谔在 1935 年用他著名的猫思想实验提出了这个问题，自那时以来，答案并没有变得更清晰。标准的回答是，量子效应在宏观尺度上通过一个称为退相干的过程被冲淡，这个过程是真实的并且被很好地理解，但它并没有真正解决测量问题。它只是移动了它。退相干解释了为什么宏观叠加态实际上是不可观察的。它并没有解释为什么它们会解析成确定的结果。在何处以及如何从不确定变为确定，这个问题仍然悬而未决。而延迟选择实验对于这个问题具有独特的意义，因为它表明从不确定到确定的过渡可以通过实验选择来控制，并且该选择相对于系统演进的时间无关紧要。在雅克实验中，光子飞行了 160 纳秒。在卫星实验中，光子飞行了大约 10 毫秒。在惠勒的宇宙思想实验中，光子已经飞行了 87 亿年。尺度无关紧要。不确定性一直持续到测量，无论系统演化了多久或传播了多远。这表明不确定性不是一种小尺度现象，随着系统变大而被平滑掉。它是物理系统与其交互产生的信息之间关系的一个基本特征。如果这是真的，那么测量问题就不是一个技术上的麻烦，最终会通过对退相干的更好理解来解决。它是通往现实最深层结构的一扇窗户，这正是惠勒所说的。
惠勒意识到了这种紧张关系，并加以利用。他认为，块宇宙图景，尽管美丽且数学上优雅，但不能是最终的答案，因为量子力学，正如延迟选择实验所证明的那样，表明块宇宙的内容取决于在其中进行的测量。块宇宙不是从外部给定的。它是由产生信息的物理过程从内部构建的。宇宙不是预先加载了固定的历史。历史是随着宇宙的演进而一点一点地、一次次测量地组装起来的。
惠勒坚持这一点，这一点有些伤感。还记得他 1944 年在意大利牺牲的哥哥乔吗？惠勒带着这份失落感生活了 60 多年。他参与制造炸弹部分是希望它能结束战争，以免更多像乔这样的人被杀。炸弹来得太晚了，惠勒将他余生都投入到了研究时间本质、过去本质的领域。关于已经发生过的事件是否真正固定和最终的事件。无法知道惠勒的个人历史是否塑造了他的物理学。他从未在他的已发表作品中明确建立联系。但是，那个失去了战争中的兄弟，然后花了数十年时间争论过去并不固定，观察是构成性的，宇宙是参与性的，事件的意义直到有人观察才确定的人。那个人不仅仅是在做抽象的理论物理学。他正在处理一些比方程更深层的东西。
2024 年发表在《量子研究》上的一篇论文从另一个角度处理了这种紧张关系。作者认为，延迟选择实验的所有结果都可以通过实验本身收集到的信息来充分解释，而无需调用来自未来的信息。过去不会被未来的测量所改变。相反，过去一开始就没有完全指定，而测量提供了指定。这是用信息论的语言重新表述的惠勒的见解。过去不是一个存在并被修改的东西。它是随着信息积累而逐渐出现的东西。
想想这对类星体有什么意义。QSO 0957 + 561。那束光已经旅行了 87 亿年。那束光在数十亿年前经过了引力透镜。在块宇宙图景中，那个事件是固定的，完成了，是时空四维冻结结构的一部分。但在参与性宇宙图景中，那个事件的本质，光子是走了两个方向绕过透镜还是只走了一个方向，是不固定的。直到今晚的天文学家或一千年后选择如何探测它，它才会被固定。这束光已经飞行了比地球存在的时间还要长，它的历史将由抓住它的任何人来书写。
我们快到结尾了，值得退后一步看看我们所涵盖内容的整体形状，因为延迟选择实验不仅仅是一个结果。它是一条线索，如果你拉动它，就会解开我们对现实运作方式的一些最深刻的假设。我们从一个 87 亿光年外的类星体开始。它的光线绕过一个星系并分成两部分。我们遇到了那个想象着用那个类星体来问过去是否固定的男人。一个 21 岁就获得博士学位，与玻尔共事，帮助制造炸弹，因战争失去兄弟，创造了“黑洞”一词，指导过费曼，并在最后几十年里争论物理学最重要的不是粒子、力或场，而是信息，是观察的意义。我们追踪了该实验从 1978 年的理论诞生，到三十年来日益严格的测试。衰减的激光让位于单光子。桌面光学让位于 48 米干涉仪。随机数生成器取代了人类实验者。类空间分离消除了漏洞。光子让位于原子。实验室让位于卫星。在每一步，每一次测试，结果都一样。测量决定结果。选择决定过去。现在书写历史。
我们处理了量子擦除器，这个实验可能比物理学中的任何其他实验都更容易被误解。我们看到它并没有证明因果倒置。D0 处的总模式从未改变。干涉只出现在需要经典通信来识别的后选子集中。擦除器不是擦除。延迟在因果关系上并不重要。这个实验很有趣，但它不是 YouTube 所认为的那样。
我们走过了各种诠释。哥本哈根说过去直到被测量才真实存在。多世界说所有过去都是真实的。玻姆说过去是真实的，但受非局域力的引导。惠勒说过去是由信息构成的，而信息需要测量才能产生。每一种诠释都适应实验事实。没有一种是令人舒适的。所有这些都需要放弃一些我们根深蒂固的关于世界如何运作的直觉。
我们清除了意识神话。实验不需要思想。它需要测量。分束器和大脑一样有效。量子随机数生成器和研究生一样有效。意识不是活跃的成分。产生不可逆记录的物理交互是活跃的成分。
我们还面对了这个问题：为什么这个实验，这个结果，这个现实拼图中如此重要的部分，在更广泛的文化中基本上被忽视，甚至在物理学界内部也未得到充分重视。答案很复杂。它证实了量子力学，而不是违反它。它被贝尔测试项目所掩盖。它的哲学含义对于简单的科普来说过于微妙，而物理学界的制度文化积极地阻止人们花太多时间在诠释问题上。
但物理学就是这样。你忽略的问题不会消失。它们会等待。测量问题从 1927 年首次被识别以来一直等待着，直到 21 世纪量子计算和量子信息理论使其无法再被忽视。量子力学的诠释从 20 世纪 30 年代的玻尔-爱因斯坦辩论一直等待着，直到 21 世纪的贝尔测试迫使社区认真对待它。而延迟选择实验自 1978 年以来一直在等待着，等待着更广泛的世界去应对它的意义。
有一些迹象表明这种等待可能正在结束。量子基础领域，曾经被认为是严肃物理学家的职业死胡同，自本世纪初以来一直在稳步增长。关于量子力学基础的会议现在吸引了数百名与会者。专门用于发表诠释问题研究的新期刊已经创刊。2022 年授予阿斯佩、克劳泽和蔡林格的诺贝尔奖被广泛视为对整个基础计划的肯定。来自诺贝尔委员会的信息是，这些问题很重要，从事这些问题的人应该得到认可。
量子信息理论，这个惠勒的“信息来自比特”的想法预见了数十年的领域，已经成为物理学中最活跃的领域之一。来自麻省理工学院、加州理工学院和周界研究所等机构的研究人员正在基于信息是物理的、比特与粒子一样基本、理解量子力学意味着理解信息在物理系统中的流动这一见解。惠勒的语言、他的意象、他关于宇宙由信息构成的基本信念，已经成为整整一代物理学家工作词汇的一部分。
讽刺的是，许多这些物理学家并不知道他们对惠勒的感激之情有多大。他们知道黑洞、费曼和虫洞。他们可能不知道延迟选择实验。他们可能不知道那个创造了“黑洞”一词的人也提出了一个表明过去不是固定的实验，并且这个实验已经被精确地证实了。他们用来研究量子信息的工具，部分是由一个他们的教科书中没有提及、他们的教授可能从未教过的思想实验所锻造的。
这种情况开始改变。在量子计算和量子信息时代接受培训的新一代物理学家正以全新的眼光看待基础问题，并且没有了曾经附加在这些问题上的污名。他们正在问量子力学意味着什么，并且他们认真对待实验证据。延迟选择实验，在“闭嘴计算”的制度惯性下被埋藏了几十年，正在被重新发现，而延迟选择实验就坐落在这一切的中心。它是最清晰、最直接的证明，表明测量不是被动的，观察不是通往预先存在的现实的窗口，而是一种创造性的行为，将现实带入存在。表明现在与过去的关系不是我们假设的那样。表明宇宙比任何人想象的都要奇怪、更深邃、更具参与性。
量子力学迫使我们去观察。实验是这样说的。在物理现实最根本的层面上，过去不是一个固定的东西。它不是一个在大爆炸时拍摄然后一直在播放的电影。它不是一连串刻在石头上的事件。每一个事件都在下一个事件开始之前就已经确定并完成。在某种精确且经过实验验证的意义上，过去是一个进行中的作品。它受到我们现在所做测量的影响。不是说我们可以回去改变已经发生的事情。不是说我们可以撤销事件或改写历史，而是说事件本身，关于发生了什么的实际情况，直到测量提供了确定性才完全确定。这不是一个比喻。这不是一个类比。这就是实验所表明的。单光子、纠缠对、巨大原子、卫星距离。延迟选择每次都有效。
而它提出的问题是惠勒用他的一生来努力清晰地表达出来，以便我们其他人能够听到。如果过去直到被测量才固定，那么过去是什么？如果现实是参与性的，那么观察者的角色是什么——不是作为有意识的思想，而是作为一个产生信息的物理系统？如果宇宙是由“是”或“否”问题的答案组成的比特构成的，那么谁在提问？惠勒知道他没有答案。他在职业生涯中反复说过。他写道，在这一切的背后，是
当然，一个如此简单、如此美丽的想法，当我们在一二十年、一个世纪或一千年后理解它时，我们会互相说：“怎么会是这样呢？”他相信正确的问题最终会导向正确的答案。他也相信延迟选择实验指向了正确的问题。他可能是错的。参与式宇宙可能是一个诗意的死胡同。从比特到信息的框架可能行不通。但实验结果不会消失。它们今天依然坚如磐石，就像雅克和阿斯佩克在2007年发表它们时一样。它们将在当前一代物理学家退休并被那些可能拥有最终理解实验告诉我们什么的工具的人取代后，依然屹立不倒。惠勒会喜欢这个想法，即他的实验的全部意义可能要到他去世后才能被理解。延迟选择的意义本身可能受到延迟选择的影响。物理学的过去可能要到未来的物理学家做出测量，使其意义清晰起来，才能完全确定。他会欣赏这种对称性。他于2008年4月13日星期日去世。死于肺炎。他96岁了。他活得足够长，看到了他思想实验的决定性检验在他去世前不到一年发表。他活得足够长，看到了他热爱的物理学被量子信息理论所改变。被他倡导的、当时看起来很古怪的“从比特到信息”的理念所改变。他活得足够长，看到了黑洞从一个有争议的假设变成了一个被观测到的现实。他没有活得足够长，看到引力波被探测到。但他的学生基普·索恩在那里见证了这一切。2015年，这一传承对每个人来说都清晰可见。《纽约时报》称他为一位富有远见的物理学家，他帮助发明了核裂变理论，为黑洞命名，并与阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔就现实的本质进行了争论。这一切都是真实的，但并不完整。它错过了惠勒自己会首先列出的东西，即延迟选择实验，参与式宇宙。这个宇宙不是我们正在观看的景象，而是我们参与其中的一场对话。在他最后一次重要的演讲中，惠勒投射了一个大写字母“U”的图像。这个字母的绘制方式是，一端弯曲成一只眼睛，这只眼睛回望着另一端。这只眼睛就是观察者。另一端是大爆炸，连接它们的字母是宇宙的历史，弯曲回自身，以便一端的观察者参与将另一端的条件带入存在。今天的观察者测量光子、原子和引力波，正在参与定义数十亿年前发生的事件。宇宙创造观察者，而观察者通过测量的行为创造宇宙。一个自我激发的电路。这就是惠勒所说的。一个宇宙通过其自身居民产生的信息，将自己引导进入存在。不是通过意识，不是通过神秘主义，而是通过物理学，通过一个光子击中探测器、一个原子改变状态、一次测量产生结果的简单、不可简化的行为。今晚，在南方的天空中，来自类星体 QSO 0957 + 561 的光仍在抵达。它被一个中间星系的引力透镜分裂成两条路径，旅行时间相差417天。这些光子已经飞行了87亿年。它们经过透镜是在地球形成、太阳点燃、你体内的原子在垂死的恒星中组装之前数十亿年。而现在，这些光子处于叠加态。同时处于两条路径和一条路径，同时处于波和粒子状态，又同时处于两者都不是。它们在做什么这个问题没有答案。还不能。直到有人将望远镜指向天空并选择如何观察。当那发生时，光子将拥有一个历史。它将走一条路或两条路。它将是波或粒子。而那个历史将不是在87亿年前光子经过透镜时写下的。而是今晚，在测量时刻，由选择如何提问的人写下的。惠勒会对此微笑。他可能会告诉你另一个寓言。关于一条没有身体的龙，或者一个没有答案的20个问题游戏，或者一个自我创造的宇宙。他会轻声说话，就像他的学生们回忆的那样，他会等你自己去领悟。实验已经完成。数据已经录入。光子已经被捕获，而这一切意味着什么的疑问仍然开放。自1978年以来，这个问题就一直开放着，当时一位在战争中失去兄弟、帮助结束另一场战争、命名了宇宙中最奇怪的天体、并指导了他那一代最伟大的物理学家的人。在普林斯顿的一次会议上站起来，提出了物理学中最简单、最困难、最重要的问题。过去是否存在于有人观察它之前？实验表明不存在，而我们仍在决定如何处理这个答案。有一张惠勒在20世纪90年代末在一次会议上拍摄的照片。他站在一块黑板前，手里拿着粉笔，画着他著名的图表之一。他看起来很虚弱。他的头发是白色的。他的身躯很瘦。但他的眼睛很专注。他身后的黑板上的图表是自我观察的宇宙，那个U形图形，一端是眼睛，回望着另一端的大爆炸。在他职业生涯中，他画过数百次这个图表。这是他让那个让他无法摆脱的想法变得可见的方式。宇宙观察自身，并在此过程中将自身带入存在。大多数看到这个图表的物理学家认为惠勒在说诗话。他没有。他是在精确地描述。延迟选择实验是该图表的量化支柱。它是观察并非被动的实验证明。现在与过去的联系并非我们假定的单行道，宇宙也不能被描述为在大爆炸时写下然后仅仅在之后阅读的故事。这个故事现在正在被每一次测量、每一次产生不可逆记录的互动所书写。惠勒花了六十年时间试图让物理学界理解这一点。他动用了他所拥有的一切工具。寓言、图表、思想实验、挑衅性的短语、不可能的问题。他培养了46名博士生，并将他们送到世界各地，带着他对基础至关重要的信念。慢慢地，痛苦地，这个社区正在接受。惠勒预见的量子信息革命现在是主导范式。他倡导的测量问题现在被认为是核心问题。他提出的延迟选择实验现在已被毫无疑问地证实。惠勒曾在一封信中写道：“我们不仅是观察者，我们还是参与者。”在某种奇怪的意义上，这是一个参与式宇宙。这句话可以被视为诗歌而忽略，但它得到了数十年实验证据的支持。48米的干涉仪，来自金刚石纳米晶体的单光子，量子随机数发生器，纠缠光子对，氦原子，跨越数千公里的卫星反射。每一次测试都证实了这一点。我们是参与者。今晚，在南方的天空中，一个比地球存在时间更长的类星体正在向我们发送光。这束光将携带一个87亿年来一直悬而未决的问题。而答案将不存在，直到有人选择如何观察。这就是惠勒所描述的宇宙，不是一个自行运转的机器。不是在时间开始时拍摄的电影。而是一场对话，一场近140亿年来一直在进行的对话，一场需要参与者才能有任何意义的对话。过去将进入存在，因为有人决定