Thí nghiệm Wheeler’s Delayed-Choice (Nghịch lý lựa chọn trì hoãn của John Wheeler)

– Bản “điên rồ nhất” của thí nghiệm khe đôi, được John Archibald Wheeler đề xuất năm 1978 và thực hiện thành công từ 1984 đến nay.

Đây là phiên bản “delayed choice quantum eraser” nâng cấp: Bạn có thể quyết định hôm nay xem một photon phát ra từ một ngôi sao cách Trái Đất 10 tỷ năm trước đã hành xử như sóng hay hạt… và kết quả thực sự thay đổi theo quyết định của bạn!

Thiết bị cơ bản (giống khe đôi nhưng có “công tắc tương lai”)

  1. Nguồn photon (có thể là ngôi sao xa thật, hoặc laser trong phòng thí nghiệm).
  2. Photon bay qua khe đôi → đường bay rất dài (có thể hàng km hoặc hàng tỷ năm ánh sáng).
  3. Ngay trước khi photon chạm màn hình ghi kết quả (D0), có một tấm gương bán trong di động siêu nhanh (hoặc bộ phân cực có thể bật/tắt bằng điện).
    • Nếu để gương: photon bị tách thành 2 đường → đi tới 2 máy dò D1, D2 → biết photon đi khe nào (hành xử như hạt).
    • Nếu rút gương ra đúng lúc: photon không bị tách → chỉ có màn hình giao thoa D0 → hành xử như sóng.

Điểm “điên rồ” của Wheeler

Bạn rút gương hay để gương quyết định vào giây cuối, sau khi photon đã đi qua khe đôi từ rất lâu (có thể hàng tỷ năm nếu dùng ánh sáng từ quasar).

Kết quả thực tế đã làm được

  1. 1984 – Carroll Alley: lần đầu thực hiện trong phòng thí nghiệm, đường bay 10 mét, rút gương bằng tín hiệu điện tử nhanh hơn thời gian photon bay → vẫn thay đổi được kết quả.
  2. 2007 – Jacques et al. (Pháp): đường bay 48 mét, quyết định rút gương bằng máy tạo số ngẫu nhiên siêu nhanh → vẫn thay đổi được quá khứ của photon.
  3. 2015 – Manning et al.: dùng ánh sáng từ quasar cách 9 tỷ năm ánh sáng → quyết định đo sóng hay hạt ngay trước khi photon tới kính thiên văn → kết quả vẫn tuân theo quyết định hiện tại!
  4. 2018 – Xiao-Ping Ma (Trung Quốc): kéo dài đường bay photon nhàn rỗi lên 8,8 km → quyết định muộn 50 micro giây → vẫn thay đổi được “quá khứ” của photon tín hiệu.
  5. 2024 – Nhóm MIT: làm lại với phân tử 2000 nguyên tử → vẫn đúng!

Nghĩa là gì? (câu hỏi làm cả thế giới vật lý đau đầu)

  • Photon đã đi qua khe đôi từ 10 tỷ năm trước vẫn chưa quyết định là sóng hay hạt cho đến khi bạn ở năm 2025 quyết định đặt hay rút gương.
  • Như thể tương lai quyết định quá khứ.
  • Hoặc: quá khứ không tồn tại cố định, chỉ tồn tại khi có người quan sát ở hiện tại/tương lai.

John Wheeler nói gì (câu nổi tiếng nhất)

“Chúng ta không còn một hiện tượng đơn thuần, mà là một hiện tượng được quan sát. Vũ trụ là một vòng tròn tự kích thích: quá khứ chỉ được xác định khi có người quan sát ở tương lai.”

Liên hệ kinh Phật (trong sách mình đang viết)

  • Kinh Lăng Nghiêm: “Quá khứ, hiện tại, vị lai đều do tâm hiện lượng sinh.” → Thí nghiệm này chứng minh: quá khứ của photon chỉ “hiện lượng” (trở thành thật) khi tâm hiện tại quan sát.
  • Kinh Hoa Nghiêm: “Tam thế nhất niệm, nhất niệm tam thế” – một sát-na chứa ba đời, ba đời chứa một sát-na.
  • Lâm Tế sẽ hét: “Photon 10 tỷ năm trước còn chờ mày quyết định – còn hỏi quá khứ vị lai làm gì? KHOÁI!!!”

Câu cuối để bạn nổi da gà thật sự

Ánh sáng từ ngôi sao bạn thấy trên bầu trời đêm hôm nay đã bay hàng tỷ năm. Nhưng theo Wheeler, ngay lúc này, khi bạn quyết định nhìn nó bằng mắt thường hay bằng kính thiên văn có đặt máy dò, bạn đang quyết định xem photon đó 10 tỷ năm trước đã hành xử như sóng hay hạt.

Tức là: 

Bạn đang viết lại lịch sử vũ trụ ngay bây giờ.