关于海森堡显微镜双缝实验与时间机器

在第5章，Zeilinger 的《量子化的……及相关实验》一文中，他介绍了使用海森堡显微镜进行延迟选择的双缝实验，这是 Dopfer 在1998年的博士论文，这个实验让纠缠的光子对从两条路射出：光子1将通过双缝并成像，光子2将走另一条路，并通过海森堡透镜。

此时，如果在透镜后，把屏幕放在2倍焦距处，双缝将清晰成像，则第一个光子的位置信息被测出，双缝干涉图样消失。如果把屏幕放在焦距处，则是测量光子的动量，位置信息被毁，干涉图样出现。

这里的诡异之处在于，光子1走的路可以比光子2更长，也就是说，我们可以等光子2已经打在双缝后观测屏之后，再选择是用1倍还是2倍焦距去测量光子1。实验的结果是两边行为仍然吻合。

Zeilinger 说：“这是否意味着我们对光子1的测量，改变了光子2在双缝后观测屏上的分布？这当然是不可能的，因为光子2到达观测屏之后，我们才对光子1进行了测量。……无论对光子1做何种测量，……，都不会影响光子2在双缝后观测屏上的分布，但却决定了我们应该如何理解这一分布。”

我没看懂这个解释。我想，如果光子1的路径非常长，以至于可以做到先让一些光子2（比如100个）打在双缝观测屏上，让我看一眼结果，然后我再决定如何观测还在路上的100个光子1，这看上去会构造出矛盾，以至于显得可以做到超光速信息传输和因果倒置。当然，我认为这应该是无法实现的，所以肯定有什么地方出错了，但我并不是专业人士，不明白问题出在哪里。

搜了一下发现，Paul Friedlander 的一篇文章 [1] 里，跟我有几乎一样的困惑，但他(至少写此文时)认为 Zeilinger 的观点是错的。批评他也许忽视了 Dopfer 实验的重要意义，因果倒置甚至时间机器都是有可能的。这篇文章详细介绍了 Dopfer 实验，引用了本书中的原文，并进行反驳，也提出了延长测量光路进一步实验的想法（跟我想的一样！）他说，如果实验能成功，就能造出时间机器，并在文中详细构造了方案。他还提到，John G Cramer [2] 表示会进行这个实验。

这都是七八年前的事了，我搜了一下 Cramer 的实验，发现很多人就这个事已经讨论了N年 [3]，有支持有反对，多数人认为这不可能，理由见讨论。有人觉得 Cramer 可以把这个写进他的科幻小说里面（他本人也是科幻作家）。有一些相关的 talk [4] 和小道消息，最后有篇2012年的标题耸人听闻的新闻 [5]，说 Cramer 因为器材不能满足需求，仍然没有进行实验。大概严肃的科学家随便想想也知道时间机器不可能，但原理如此简单的思想实验，究竟有没有错，错在哪里，居然一直有争议，本身就还是一件挺有趣的事。



[1] http://www.paulfriedlander.com/text/timetravel/experiment.htm
[2] http://faculty.washington.edu/jcramer/
[3] http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=177506 及相关thread
[4] http://nextbigfuture.com/2009/09/john-cramers-retrocausal-experiments.html
[5] http://www.nbcnews.com/science/time-twisting-test-stuck-limbo-1C6309249