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本文，将会浅显阐述几个有关量子热学的“神奇实验”，这种实验均早已被实际验证，但是结果都否认了量子热学的“预言”。
这儿只阐述实验的过程和原理，并对实验现象与量子热学进行了关联性剖析，相信那些足以让我们感性、深刻、细致地认识到，微观世界的不可思议。
主题目录如下：
实验：贝尔不方程
贝尔不方程是一个物理原理，假若不方程创立——则量子热学就是不完备的，假如不方程不创立——则量子热学是完备的。
而贝尔不方程，其物理推论创立的前提是：隐变量存在+定域性存在。
隐变量存在的意思是，存在未知变量可以防止“真随机性”，即：量子的不确定性，虽然是没有观测到的一些“未知变量”所造成的。
浅显地说，就是物质的状态是独立不受观测影响的，由于“观测影响”被归结于隐变量，所以隐变量存在，也意味着物质状态的实在性，否则物质状态受观测影响，就不具有实在性。
定域性存在的意思是，存在信息传递不能超光速的限制，让物质之间的影响，必须经过局域空间并须要时间，因而定域性又称局域性。
浅显地说，就是物质之间的互相作用有先后次序，所以定域性维护了因果关系的存在，否则没有先后次序，就难以判定谁是因谁是果。
事实上，量子纠缠的超距作用就是违背定域性的，由于量子纠缠，是全局顿时不须要时间的协调，虽然它不能传递信息，但却传递了“影响”。
可见，假如贝尔不方程创立，则意味着微观既没有不确定性（叠加态），也没有量子纠缠（纠缠态），即：量子热学是不完备的——也就是存在未知理论，可以解释上帝色子与超距作用。
而通过实验，就可以验证贝尔不方程是否创立（即验证量子热学的完备性），实验可以使用电子载流子，也可以使用光子偏振光，下边使用光子偏振光，来简化诠释实验的过程和原理。
须要注意的是，贝尔不方程是一个（纯逻辑的）物理原理，它不针对任何化学模型与任何微观粒子，它的创立条件（即推理基础）仅是隐变量与定域性的同时存在，只不过化学实验可以验证它是否创立，因而让我们可以判定出，其“成立条件”是否存在。
实验前提
制备一对双胞光子，一个向左飞，一个往右飞，在检测之前并不晓得光子的偏振光方向，而按照能量和动量守恒，两个光子的偏振光方向应当一致，也就是说，只要检测一边光子的偏振光方向，另一边光子的偏振光方向不用检测，也就确定了，即：两侧偏振光一致。
注意，这儿是双胞光子对，不是纠缠光子对，纠缠光子对的偏振光是互相垂直不一致的。
偏振光（）——是指横波在垂直于波的传播方向上，存在朝着某一方向震动的性质。
但是上述结果，会存在两个可能的过程：
这么，究竟是出生确定，还是观测确定呢？请看实验过程。
第一步
如右图所示，火柴棒即是光子，火柴棒的旋转方向即是偏振光方向，右边男孩与右侧女孩，各有一个检偏器可以让特定偏振光方向的光子通过：假如光子通过记录1，不通过则记录2。
检偏器——是由偏振光片（）组成的测量设备，它可以测量光的偏振光方向。
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来自《量子之谜》（）
这么，由中心向两侧飞出大量双胞光子，女孩与男孩各自记录1或2，统计结果显示，两侧的记录一直保持一致，即：一对双胞光子，假如左侧通过男孩的检偏器——记录1，这么左侧也会通过女孩的检偏器——记录1；假如右边不通过检偏器——记录2，这么一侧也会不通过检偏器——记录2。
所以，记录一致的意思就是，每一对双胞光子在两侧形成的记录，是对应相同的，即：记录1对记录1，记录2对记录2。
第二步
如右图所示，将男孩的检偏器，向左旋转θ角度，重复第一步的操作。
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来自《量子之谜》()
这么，两侧的记录都会不一致，由于有些女孩「记录1」的光子，对应到男孩那边的双胞光子，因为检偏器旋转θ角度而未能通过，结果成为了「记录2」的光子量子视频，于是就产生了——「记录1对记录2」这样的错配。
我们设置，检偏器θ=30度，结果实验统计的错配率（即不一致的比列）约为25%，也就是说，在女孩与男孩的记录对比中，「记录1对记录2」的比列约为25%——这也可以理解为，旋转角度让25%的光子未能通过（只要偏振光方向与检偏器不是垂直，才会有光子通过的机率）。
按照量子热学的公式，检偏器旋转θ角度，通过的机率是cos^2(θ)——因为垂直方向是通过，不通过的机率是sin^2(θ)——因为水平方向是不通过，这么错配的机率就是：sin^2(θ)=>sin^2(30°)=0.5^2=0.25=25%，即不通过的机率。
第三步
重复第二步实验，只不过将女孩的检偏器，往右旋转θ角度，男孩的不旋转。这么，两侧的记录同样也会不一致，即出现「记录1对记录2」的情况。
我们仍然设置，检偏器θ=30度，结果实验统计的错配率也是25%。
第四步
关键的操作来了，我们将女孩与男孩的检偏器，同时反向旋转θ角度，即：左侧男孩的左旋θ角度，右侧女孩的右旋θ角度。
来自《量子之谜》()
之所以，两侧须要向不同的方向旋转，是由于假如同向，就相当于相对没有旋转，这和两侧都不旋转的结果是一样的，即两侧的记录保持一致。
我们一直设置，检偏器θ=30度，即：姑娘左旋30度，女孩右旋30度，并想像一下：此时，错配率会是多少呢？
其实，右侧旋转会带来25%的「记录1对记录2」，右侧旋转会带来25%的「记录1对记录2」，合上去就是「25%+25%=50%」的「记录1对记录2」。
但我们须要考虑到，25%是「记录1弄成记录2」的机率，又因为两旁还会有这个机率，于是才会出现两侧同时发生「记录1弄成记录2」的可能，这会形成「记录2对记录2」的匹配结果，而假如两侧25%全部以「记录2对记录2」的方式匹配上（例如全是垂直偏振光），即：错配率最小是0%。
为此，理论上我们可以觉得，错配率在0%到50%之间，最大值就是50%——而这个理论上错配率必将大于50%的要求，就是贝尔不方程创立的实验要求。
但是，实验的统计结果却是：75%小于50%，这如何可能呢？
结果说明
理论上，两侧同时反向旋转θ角度的错配率，一定大于等于，两次单边旋转θ角度的错配率之和。
用公式抒发，即：左旋θ角度且右旋θ角度≤左旋θ角度+右旋θ角度，而这个不方程就是——贝尔不方程。
接着我们考虑，左旋θ角度且右旋θ角度——两边检偏器的角度差（即倾角）就是2θ，又因为空间性质在所有方向上都是相同的，所以这些设置就等价于——保持角度差2θ，并将一边调整至不旋转，即：一边不旋转、一边旋转2θ角度。
为此，贝尔不方程就转换成了：单边旋转2θ角度≤左旋θ角度+右旋θ角度。
之后，我们将量子热学的公式带入后，得到不方程：sin^2(2θ)≤sin^2(θ)+sin^2(θ)。
最后，我们将实验设置，检偏器θ=30度带入不方程：sin^2(60°)≤sin^2(30°)+sin^2(30°)，即：0.75≤0.5。
其实，75%小于50%就是实验结果，且表明贝尔不方程不创立。
不创立的意义
第一，双胞光子的偏振光是“观测确定”，而不是“出生确定”。
由于观测确定意味着，双胞光子的偏振光，直至来到检偏器的时侯才随机出一个方向，而且两侧的双胞光子不是各自随机，而是协调随机一致。
也只有这样，双胞光子能够在“发现”，两侧检偏器反向旋转的时侯，当即随机出一个更高的错配率，致使最终的结果符合量子热学的预测值。
相反，假如是出生确定，即双胞光子没有针对“反向旋转”，进行临时的“协调随机”，这么最终的错配率就不会违背，贝尔不方程要求的最大值。
第二，隐变量与定域性，不能同时存在，或都不存在。
双胞光子的偏振光，倘若是出生确定——就是隐变量存在且定域性存在，即：双胞光子在出生时刻，带有某个隐变量，其偏振光方向由这个隐变量确定，而不是观测确定，但是双胞光子之间无需进行顿时协调（由于由隐变量保证一致）。
双胞光子之间是否有非定域性，只须要在上述实验的时侯，将两侧检偏器相距很远，光速传递信息都未能顿时协调，即可验证这点——结论是有顿时协调。
与贝尔不方程不创立，等价的说法还有：
第三，双胞光子的顿时协调（即非定域性），并不能传递信息，所以它并没有违背相对论与因果关系。
可见，定域性维护了因果，但非定域性却不一定违背因果（如量子纠缠）。但是，实在性与非定域性同时存在，会发生超光速传递信息，并破坏因果，这是不符合观测结果的。
最终，我们可能须要——放弃隐变量与实在性，在不违背因果的情况下，舍弃定域性。而舍弃定域性，虽然就是舍弃独立性，这么在因果之外（即光锥之外），只有一个整体。
实验：单电子双缝干涉
一个一个发射电子，通过双缝挡板，击中挡板后的探测屏，每次等到探测屏显示电子击中后，才发射第二个电子。
反复发射多个电子，最终在探测屏上，记录电子所产生的纹样，显示出了干涉白色。假如封闭一个空隙，弄成单空隙，探测屏则没有干涉白色出现。
来自维基百科（slit）
这个实验，与光的干涉实验完全不同，由于光的干涉是光通过双缝，产生两组光波，最后形成干涉白色。而这儿是单个电子通过双缝，最终也产生了干涉白色，后者是群体，前者是个体。
这儿有几点须要说明的是：
第一，多个电子在探测屏上，产生的干涉白色，是符合波函数的几率分布预测的。
第二，一个电子在探测屏上，只能是一个点，而不是干涉白色，须要多次发射电子，能够产生机率分布纹样——产生干涉白色，此时单个电子在群体风波中，显示出了统计属性。
第三，干涉白色意味着，单电子通过双缝时，形成了波的干涉效应，相当于电子同时通过双缝，形成了两个波源，之后自己和自己干涉。
第四，若果单电子每次只是随机的通过一条空隙，就不会在双缝然后自己和自己干涉，这么最终的纹样就不会出现干涉白色，而只会是两条明亮的粉色。
这个实验说明了，单电子具有波动性：就是单个电子在空间中的位置是不确定的——呈现一种机率分布量子视频，这些位置分布的机率才能叠加，产生自我干涉效应——就是降低个别位置出现的机率，降低个别位置出现的机率。
最终，电子击中探测屏，它的波动性转变为粒子性，也就是机率给出结果，即位置确定。而实验结果产生干涉纹样，就彰显出了一个电子的波动性与自我干涉叠加。
由于实际上，在干涉白色中，所有点都对应着电子才能随机到的位置，而只有电子呈现波动性，而且自己和自己干涉，就会形成这些疏密点的位置机率，进而产生疏密粉色。否则，就只会有两条条纹白色的位置机率，而不会有白色横条的位置几率。
实验：观察者双缝干涉
与单电子双缝干涉实验一样，只不过，在双缝挡板前进行观测，以确定单电子怎样穿过双缝。结果是，观测到每位电子随机穿过了一条细缝，探测屏最终的干涉白色消失，只有两条明亮的粉色。但除去观测手段，干涉白色才会再度出现。
这个实验正是说明了，波粒二象性的互补原理，其彰显出了一种“观察者效应”，即：
实验：光子延后
一个光子，射入一个分束器（Beam），这么就有一半的机率穿过，一半的机率被反射，这是一个量子随机的过程。
分束器——是可将一束光分成两束光，或多束光的光学装置，它是大多数干涉仪的关键部份，一般是由金属膜或介质膜构成。
而分束器有个特点，假若光被镀膜面反射（右图右上BS2下方白色线），光的相位会降低（相移）；假如光被玻璃面反射（右图右上BS2上方蓝色线），光则不会降低相位；假若光被透射，无论哪一面都不会降低相位。
相位——就是一个波，其循环中的位置，如：波峰、波谷、或是峰谷之间某个点的标度。
这个特定的意义在于，通过调节分束器的角度，就可以调节分离后两束光的相位差，进而让它们再度相遇时，形成干涉效应。
来自必应搜图
第一种情况，在分束器（BS1）两侧，放置探测屏（D1D2，此时没有BS2），就可以测量光子是穿过分束器，还是被分束器反射。结果显示，每位光子，只会随机让一个探测屏形成亮点，多次以后仍然是亮点。这说明了，光子每次只会穿过或被反射。
第二种情况，借助两个反射镜（），将可能穿过分束器（BS1），或是被分束器反射的光子，继续导出第二个分束器（BS2）的两面。也就是说，假若光子穿过第一个分束器，则会步入第二分束器的一面；假如光子被第一个分束器反射，则会步入第二个分束器的另一面。
要晓得，第二个分束器仍然有一半的机率，让光子穿过或反射。这么接出来，在第二个分束器的两侧，放置探测屏（D1D2），以测量穿过或被反射的光子。
结果显示，每次发射一个光子，经过多次，在其中一个探测屏上，出现出了干涉白色。
这说明了，一个光子步入第一个分束器，同时穿过和被反射，之后根据两条路径运行的光子，同时步入第二个分束器的两面，又继续同时穿过和被反射。
这么，在第二个分束器的两面，就会有穿过和反射的光子。通过调整光子的相位，就可以让光子自己和自己，在一面互相抵消，在另一面互相干涉，因而在一个探测屏上，形成干涉粉色。
第三种情况，在光子经过第一个分束器的过程中（BS1），并没有第二个分束器（BS2），这相当于第一个情况，光子会穿过或被反射。之后在光子完成第一个分束器的量子随机后（穿过或被反射），再“延迟”加入第二个分束器（BS2）。
结果显示，与第二种情况一致，光子会同时穿过和被反射。
这说明了，我们“延迟”加入第二个分束器（BS2）的行为，让光子早已确定第一种情况的选择后，神奇地切换到了第二种情况。这样，我们的延后选择，就决定了早已完成的选择。
对于这个实验，惠勒后来引用玻尔的话说：
“任何一种基本量子现象，只在其被记录以后才是一种现象，我们是在光子上路之前，还是途中来作出决定，这在量子实验中是没有区别的。光子在通过第一块透镜，到我们插入第二块透镜这之间，它究竟在那里，是个哪些，是一个无意义的问题，我们没有权力去谈论它，由于它不是一个客观实在！”
实验：量子擦除
这个量子擦除实验（）有些复杂，但也被成功验证。
来自必应搜图
第一步，我们创造出一对纠缠态的光子，间隔发射，通过双缝板——上面有缝A和缝B，但是这一对光子，在通过双缝的时侯不分离。但我们不晓得这一对光子，是通过A、还是B、还是同时通过AB。
第二步，这一对光子，通过双缝后，假如在A处会被分离为纠缠态的两个光子——A1A2，假如在B处会被分离为纠缠态的两个光子——B1B2，其中A1和B1将会步入透镜，被集中到D0探测屏，最终显示出干涉白色。
此时，D0上的光子，难以分辨什么是A1，什么是B1，这就意味着，不晓得这种光子来自那个空隙——A或B。
其实，是纠缠态的一对光子同时步入了AB，之后同时在A分离出A1，在B分离出B1，但是A1和B1在透镜以后形成干涉，能够在D0显示出干涉粉色。
第三步，A2和B2将会步入偏光镜，分别迈向不同的方向。而且去向的地方，均在远离D0的位置，这说明了在A2和B2仍在运动的过程中，D0早已测量到光子。
第四步，A2步入分束器，有50%的机率步入探测屏D4，另外50%的几率步入分束器，然后又有50%的机率（50%中的50%就是25%的机率）步入探测屏D1，和50%的机率（50%中的50%就是25%的机率）步入探测屏D2。
同理，B2步入分束器，有50%的机率步入探测屏D3，另外50%的几率步入分束器，然后又有50%的机率（50%中的50%就是25%的机率）步入探测屏D1，和50%的机率（50%中的50%就是25%的机率）步入探测屏D2。
总结上去就是：
第五步，D1和D2探测屏，都没有反应。这么，这个时侯假如D4有反应，说明是A2（状态坍缩），与之纠缠态的A1——会在D0形成反应；假如D3有反应，说明是B2（状态坍缩），与之纠缠态的B1——会在D0形成反应。
于是，通过D4和D3的反应（不会同时反应），我们就晓得了在D0处的是A1还是B1，但是此时，D0处的干涉白色就消失了。
其实，这是由于我们确定了这一对纠缠光子，通过AB缝的确切路径，于是这一对光子的状态坍缩，凸显出了粒子性，只能在AB中选择一个通过。
第六步，D1和D2探测屏，其中一个有反应。此时，A2和B2都有机率产生这个结果，这么我们仍然未能确认，A1和B1谁在D0处形成了反应，即意味着，A1和B1都在D0处，形成干涉，自然干涉白色就再度出现在了D0。
至此，整个实验完成，有两点值得说明：
第一，D1和D2探测屏有没有反应是机率，从结果来看：在D1或D2有反应的时侯，D0有干涉白色——这相当于擦不仅路径信息；在D1和D2没有反应的时侯，D3或D4会有反应——这相当于拥有了路径信息，此时D0干涉白色消失。
第二，从第三步可知，光子到达D1234的距离，要长于D0。所以，D1234有没有反应的时侯，D0已经出现过了反应——形成白色，但D0处的白色是否干涉，仍然受控于，后发生的D1234的反应。
这个实验的重点，在于阐明了：粒子状态的坍缩，不在于观察者，或是哪些样的观察者——包括观测技术设备、有无智能和意识等等——而是在于信息路径的重构。
实验现象的各类解释
后面的实验，早已毫无悬念地证明了微观粒子的波粒二象性——与宏观现象完全不同，让人觉得匪夷所思，而且非常无法理解。
但实验结果是不容置疑的，于是人们纷纷针对实验结果，开始了各类虚幻的自我剖析，以下述列举一些具有代表性的解释：
没有粒子只有波
我们处在无处不在的，如同是汤一样的量子场之中，这种汤（能量场）如同波一样运动。只有在我们观测时侯，粒子就会从汤中涌现下来——就像被我们的观测行为给召唤了下来一样。
没有波只有粒子
粒子的运动速率超级快，而我们的观测（爆光）速率又太慢。所以，当我们进行一次观察的时侯，所捕获到的图象，虽然是粒子快速去到不同地方的样子，而在我们看来就是粒子同时出现在多个地方的样子，所以我们会说粒子有波一样的状态。
没有波也没有粒子
粒子，只是我们依照观测的属性，具象成了一个宏观唯象的模型。但是，在不同的情况下，依据观测属性，又符合宏观波的唯象模型，所有就会有波粒二象性，这些在宏观下矛盾的状态描述。显然，这种微观物质的本质，是非波非粒的，具体是哪些，我们也不晓得，目前没有具体的图象。
有波有粒子
微观的物质，在没有观测的时侯，是“云”或“雾”的形态，以波的方式运动，只有在观测的时侯，才能凝聚到“一点”成为一个粒子。为何会这样？这是由于“云”或“雾”的能量状态，由于观测遭到的干扰，能量遗失变小只能产生一个点，就是粒子。
高维度宇宙
微观物质，是高维度宇宙的投影，它们的行为状态变化诡谲，是由于我们只能看见了，这种高经度投影的片断，所产生的无法理解的运动轨迹和特点形态。
多重宇宙
微观粒子波的特点，是来自于，无数个平行宇宙的粒子，同时叠加的影像。但是，一旦观测，平行时空都会分离，单个粒子都会出现在特定惟一的当前时空。
谁敢保证——平行宇宙之后就不是现实呢？原先不是就出现过月球中心论与太阳中心论吗？历史不总是在重复，而且还押韵吗？
路径积分叙述
在纯粹物理上，路径积分叙述，不采用粒子的单独惟一运动轨道，取而代之的是所有可能轨道的总和。使用泛函积分，就可以估算出所有可能轨道的总和。也就是说，微观粒子从一个地方，去到一个地方，会选择可能的所有路径（包括同时穿过双缝），而观测会让观测位置与粒子之间，形成惟一的路径，因而选择消失。
实验指责
在这种实验中，是怎样发射一个电子或是一个光子的，存在一个电子或是一个光子吗？首先假设，有电子和光子，之后再在实验中发觉了这种粒子的波动性，这不是一种矛盾吗？
阿姆斯特丹展现
微观粒子在检测之前，其空间位置是不确定的，所以企图讨论，检测之前的粒子轨迹和路径是没有意义的。所有的不解和疑惑，都似乎来自于，讨论了不应当讨论的主题。
结语
事实上，一个成功的解释，是可以预测未来所有的情况的，假如可以做到，这么这个解释基本就是一种正确的视角。
事实上，“波函数现实”则完美地以机率的方式，预测了微观粒子的波动性与粒子性，只不过人们还急切想要晓得的是，这种几率究竟是怎样产生的——也就是在观测之前都发生了哪些。
弦理论专家——布赖恩·格林（Brian），在《宇宙的琴弦》中说道：
“每个人都晓得如何用量子理论的多项式来做精确的预言，并且，关于机率的意义，关于粒子怎样「选择」它的未来，还没有一致的认识；甚至，我们还不晓得粒子是不是真的选择了一个未来；其实，它会像树根那样分开，奔向不断膨胀着的平行宇宙展开它各个可能的未来。”
追根究底，虽然是人们，并不满足于机率与不确定性——这个答案，由于在我们根深蒂固的意识里——一切都是确定的，这是源自于我们本能感知的推论。
而更底层缘由可能在于，联接微观到宏观的是机率，但我们处在宏观，理论上机率早已产生了确定的结果，所以我们只能见到确定性，而看不到不确定性，而且我们还企图用宏观的感知，去剖析微观的一切。
其实，禁锢我们的就是宏观，而未能前往微观的路径——就是信息。