有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?AUDIO文2019-12-07 17:06:47

如果說宇宙不是完美的,它有BUG(漏洞),你信麼?雙縫干涉實驗似乎一步步地發現了這個宇宙“漏洞"

雙縫干涉實驗是什麼?

當我們在水中丟下一塊石頭,那麼水面就會產生波紋,如果同時丟下兩塊石頭,兩個水波之間就能夠出現交叉的干涉條紋。這就是波能夠互相干涉的特徵。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

雙縫干涉實驗既在一個光源前放置一個開了兩條縫隙的不透明擋板,擋板後面再放置一個能夠觀測到的背景。當我們開啟光源,會看到背景上出現明暗相間的條紋,這就是簡單的雙縫干涉實驗。

這個實驗證明了光是一種波!

因為光在穿過兩條縫隙後產生只有波特有的干涉,相反的波被抵消,相向的波被增強,導致背景上明暗相間的條紋。(日常生活中主動降噪耳機就是利用了這個原理,用相反的聲波抵消了噪音)

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下面我們把實驗升級一下,光源變得非常小,背景換成高靈敏高分辨的底片。開啟光源後,一開始我們看到了無數隨機分佈的小點,隨後這些小點越來越多最終形成明暗相間的條紋!實驗升級後證明光是一種粒子並且還具備波的特徵

也就是光的

波粒二象性

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雙縫干涉延遲實驗

雖然雙縫干涉實驗已經讓人讚不絕口,不過科學家們還是在這個實驗上再次升級。將光源變成一次發射一粒的電子!電子要透過這塊擋板只能隨機透過兩條縫隙。

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我們知道,要干涉就必須有物件,沒有物件怎麼被幹涉?然而這一次實驗結果出事了,即便單個電子在隨機穿過兩條縫隙後依然在最後形成了干涉條紋。

這個結果震驚了科學界!為什麼單個電子能夠自我干涉?難道他還有一個分身?更詭異的是當我們觀察電子是透過哪一條縫隙時,干涉條紋消失了。當取消觀察時,干涉條紋又神奇的出現了!冥冥中彷彿有一雙眼睛窺視著我們,只能讓我們看到電子穿越縫隙的路徑(粒子特徵)或者電子的干涉條紋(波特徵)其中之一!

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雙縫干涉之延遲選擇量子擦除

看到這裡,你也許認為上面的實驗會有很多未知的漏洞,我們觀察電子時已經打擾了電子的正常運動導致電子屬性改變,只是我們沒有辦法找出這個因素。接下來科學家用更加複雜精密的方法來做雙縫實驗。將一個光子分離成一對糾纏的光子A和B(糾纏的量子能夠無視距離影響對方)

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AB分別做雙縫干涉實驗(互不影響的環境),而B距離感應屏比A遠,這樣

A會比B要先到達感應屏

。當我們在B實驗中放置相機觀測到B透過雙縫的路徑時,A實驗的干涉影象消失,顯然,糾纏的兩個光子是互相影響了,B得不到的波屬性A也得不到。接下來,我們透過技術手段把B獲得的路徑資訊擦除,然後A和B都出現了干涉條紋。這裡就出現了兩個個非常詭異的現象。

測量到光子的路徑資訊只是"洩露”,沒有主管觀意識去檢視,干涉條紋會消失!把這個路徑資訊擦除掉,干涉條紋又會出現!

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更詭異的是,實驗中我們設定從B獲得路徑資訊時,A早就已經到達了感應屏形成了影象!這時候擦除B的路徑資訊,A感應屏已經"拍好照"的影象會鬼魅般地變成干涉條紋!

讓人難以理解的“宇宙程式”

很多人一開始認為,觀察光子路徑就是人類意識干預了實驗。不過我們從最後一個實驗得知,在延遲選擇實驗中,測量到的路徑資訊,你看與不看,宇宙程式它已經認定了你洩露了天機!光子波動屬性就被隱藏了!我們得不到干涉影象。如果我們把這個洩露的天機抹除掉,宇宙程式馬上修復了光子的波動性,讓我們得到了干涉影象。沒想到的是,我們人類在實驗室上利用量子糾纏鑽了個空子,讓影象形成之後再得到路徑資訊。接著我們再去選擇是洩露還是擦除,宇宙程式任然按照原來的指令執行了。讓已經形成的影象變了回去(曾經不干涉的光子,在曾經又幹涉了。這話很繞)?這是不是意味著我們找到了一個宇宙程式的BUG,用現在的決定,改變了過去!還是另有其他原因?我們生存的宇宙,這個看不到邊無比真實的世界,難道是一個設定好的“程式”?或者說宇宙這個看似無比完美執行的世界其實還有一些漏洞。如果人類將來利用這些漏洞未來的世界會發展成什麼樣子?

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有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?趣談科學2020-10-17 20:51:32

很多人聽過雙縫干涉實驗後會認為“玄之又玄”,於是有了“遇事不決量子力學”。實際上,量子力學是人類瞭解宇宙底層邏輯的敲門磚,而雙縫干涉實驗則是量子力學核心的顯現,下面我聊聊雙縫干涉實驗到底多“詭異”,它揭示了宇宙哪些核心?

薛定諤的貓、上帝擲骰子、平行宇宙哪來的?

由於量子太過抽象,因此我們把量子現象過渡薛定諤的貓,再回到雙縫干涉實驗就容易理解了。這是薛定諤給我們理解量子力學的好例子。

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話說啊,有個封閉的盒子裡面裝一隻貓,然後一個量子裝置連著毒藥瓶,貓的生死取決於量子性質,如果量子發生衰變貓死,反之則沒事。換句話說,貓的生死間接表現了量子的性質。實驗的問題是貓最後是死的,還是活的?

各路大佬都說出了自己的看法,主流看法有三個:

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哥本哈根學派,波爾:這是隻

量子貓,它在盒子裡的機率是100%的可能性是活的,同時100%可能性是死的,兩種狀態同時存在,疊加在一起,當你開啟盒子一瞬間,貓的生死才會表現出來,生死的結果是隨機的。

愛因斯坦、薛定諤:貓50%是死的,50%是活的,我們開啟盒子之前它就已經死了,或者還活著,我們開啟盒子看到的是結果,而不是誘發結果。

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愛因斯坦:波爾,按你的意思是開啟盒子時,上帝發現有人要來看結果了,趕緊搖號決定了貓的生死?

波爾:你別管上帝能幹什麼!

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休·埃弗雷特:安靜安靜,我還沒說呢!首先波爾的疊加態我是認同的,但是100%+100%=200%,開啟盒子前與開啟盒子後應該守恆才對,因此我認為如果開啟盒子時貓死了,那麼活著的貓應該存在於另外一個世界中——平行宇宙。

愛因斯坦、薛定諤、波爾:你厲害, 我們竟然不知道如何證明你說的是錯的!

故事先到這裡,看得懂看不懂沒關係,先說結果:波爾是對的!而平行宇宙證明不了,最多算假說。在這個故事中有幾點很重要:

1。

貓即死又活的狀態——疊加態

2。開啟盒子意味著觀測,

觀測會讓疊加態隨機坍縮為單一狀態

。(上帝搖號!)

3。前兩點,

開啟前與開啟後,還隱含了波粒二象性。

(下面再說)

光到底是什麼?——雙縫干涉的“詭異”

接下來我們看雙縫干涉,這事要先從牛頓說起,源於一個看似簡單,然而誰都答不上來的問題——光是什麼東西?

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圖:牛頓三稜鏡實驗

牛頓作為當代學霸,為光學做出了不少貢獻,比如陽光是由多種光混合而成的三稜鏡實驗就是他搞出來的。他認為光又能反射,還折射,運動軌跡會改變,就像乒乓球扔牆上會反彈回來,因此它最小的單位應該是粒子。

十九世紀,托馬斯·楊反擊牛頓,他只幹了一件事,讓一束光通過了兩條小縫,後面有塊感應屏。“按照牛頓的說法”這個實驗的結果應該是兩條條紋,如下面:

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實際上卻出現了下面的結果:

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於是老楊說光就像下面的水波一樣,其實波:

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透過縫隙的光波變成了兩個波,兩個波接觸干涉,出現和水一樣的現象,於是在螢幕上顯示出干涉條紋。

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這就是雙縫干涉實驗,但是詭異的事情是量子力學的雙縫干涉實驗。

好景不長,隨著黑體輻射實驗,普朗克發現光能量是一份一份不連續的,愛因斯坦發現光電效應,即光與原子作用時是以粒子的形式交換能量的。於是大家重新審視雙縫實驗,對它進行升級。

既然光是一粒一粒的,那麼我們把光子一粒粒透過雙縫會發生什麼?(實際實驗用的是電子,道理是一樣的)

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大佬們很快地照著兩條縫像機關槍一樣發射一梭子電子,顯示屏上隨機出現大量的粒子,但站遠點看這些粒子同樣組成了干涉條紋。既然是粒子,為何會發生干涉?

於是有人認為一大堆電子在一起擠來擠去的所以發生了干涉,有點像兒童樂園裡的海洋球,當你跳進去,海洋球雖然是一粒一粒的,但是會像波一樣往向外擴散,於是就有了雖然是粒子但同樣會發生干涉。但真的只是這樣嗎?

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圖:實驗結果

科學家再次做了實驗,改成了“手槍式”發射,“啪”打一發電子,電子到達了感應屏,再打下一發,杜絕了兩個電子在運動時發生干涉。然而科學家懵了,快點打和慢點打,結果是一樣的,螢幕還是出現了波動性,才會出現的干涉條紋,而不是兩條條紋!也就是說單個電子發生了干涉,那麼它和誰幹涉呢?就兩個縫,它只能選一個穿過,另一個縫沒有電子出來,上哪干涉去?

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為了解決了問題,大佬們就在實驗中安上了光電探測器“去看它”,看看電子是如何完成干涉的!結果發現電子老老實實的在感應屏上形成了兩條條紋。大家:上帝,告訴我發生了什麼!

上面的故事已經給了答案:波粒二象性

先按不靠譜的平行宇宙理論來解釋:你不看時,電子即從A縫過去,又從B縫過去,然後發生了干涉,你可以理解為量子出現了一個分身。如果你去看它,宇宙就分裂了,如果電子從A縫進入,那麼平行宇宙中的電子就從B進入,是我們去探測引起了宇宙的分裂,導致處於兩個宇宙中的電子(分身)無法形成干涉。

波爾的解釋:前半段和平行宇宙一樣,電子處於疊加態,這是一個波的狀態,但當你去看它,就隨機坍縮成了粒子態。

愛因斯坦:無法解釋!肯定有什麼我們還沒弄清楚的,反正上帝是不會搖號的。

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圖:我們印象中電子在原子中是這樣的

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

圖:實際上它是這樣的,因此也叫電子雲,具有機率性、波動性。

到目前的科學研究成果來看,波爾是對的。量子具有波粒二象性,這是量子力學的核心。一個電子同時具有波與粒子的性質。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

當它沒有坍縮成粒子時,雖然也是以單個粒子發射,但波的性質也在發揮著作用,當你發單個電子就類似於發射出水波,你發射了一堆電子,其實就是在發射一堆波,這些波都會按著干涉後的結果顯示在感應屏上。當你探測電子,它坍縮成單獨的粒子性質,所以一堆電子打出去,沒有發生干涉,只出現兩條條紋。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

如果不理解量子的性質就會覺得,我不看出現干涉條紋,我看了卻不干涉了,似乎有點“恐怖”,理解了就理所當然了,量子力學是目前人類發現的宇宙最底層的邏輯,它可以解釋宇宙起源,大到宇宙的構成,小到組成宇宙最小結構的粒子的形成。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?艾伯史密斯2019-02-23 18:45:09

答:算不上恐怖,但是這個實驗很神秘。雙縫實驗是英國科學家托馬斯·楊在1807年提出的,該實驗證明了光波動性;到了20世紀初,量子力學的出現,給雙縫實驗增加了新的解釋。

光的歷史

牛頓是光學的鼻祖人物,在17世紀建立經典力學,認為光是由許多微小粒子組成的粒子流,也就是“光的粒子學說”,該理論成功解釋了光的折射、反射等等現象,在後來的100多年時間裡,粒子學說一直被視為光的正統學說。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

直到1807年,英國科學家托馬斯·楊發現了光的雙縫干涉實驗,這一實驗證明光是波而非粒子,因為干涉是波的特徵,從此,光的波動學說逐漸代替粒子學說成為正統。

又過了100多年,光的波動學說遇到一些無法解釋的現象,比如黑體輻射、光電效應等等,然後普朗克、愛因斯坦等人,再次把光的粒子學說搬上科學舞臺。

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隨著量子力學的發展,科學家提出了光的波粒二象性,大物理學家費恩曼曾說過:“雙縫干涉是量子力學的核心實驗,其中包含了量子力學最深刻的奧秘。”

雙縫干涉

在經典力學的波動學說中,雙縫干涉就是對光的波動解釋,並沒有神秘的地方;但是在量子力學中,雙縫干涉就沒那麼容易解釋了,其中有很多地方,科學家到現在都沒有弄清楚。

對於該實驗,首先量子力學認為,光是由一份一份的光量子組成,每份的能量大小為E=hυ,其中h為普朗克常數,υ為光子的頻率。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

一束單色光穿過狹窄的單縫後再次穿過雙縫,就會在雙縫後面的螢幕上產生干涉條紋;該實驗的神秘之處在於,如果我們一個一個地發射光子,也能得到干涉條紋,甚至我們把光子換成電子,甚至是分子,也能得到干涉條紋。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

如果從粒子的角度看,粒子穿過單縫後,再次穿過雙縫時只有兩個選擇,應該在螢幕上得到兩條亮紋;可事實是得到了多條明暗相間的干涉條紋,說明單個粒子在該實驗中能進行自我干涉。

換句話說,單個粒子不是通過了一條縫,而是同時通過了兩條縫;你沒聽錯,是單個粒子在同一時間,同時通過了雙縫,就好似單個粒子一分為二後通過了雙縫,然後再進行干涉組成一個粒子落到螢幕上。

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該實驗的神秘之處還在於,一旦我們試圖探測粒子到底穿過了哪條縫,比如在雙縫處加上探測器,那麼幹涉條紋會立刻消失,就好像粒子知道你對它進行觀測了一般。

實驗過程的觀察與否,居然會影響到實驗結果,這是非常令人費解的;當初愛因斯坦還對量子力學嘲笑到:難道在你不觀察時,月亮就不存在!

這個解釋讓人非常難以接受,但這正是量子力學對雙縫實驗的詮釋,無數頂尖級的物理學家,都試想過你能想到的任何可能,最後都認為這個解釋是最合理的。

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該實驗經過延伸,還引出薛定諤的貓、量子延遲選擇實驗等等;比如在薛定諤的貓中,貓死與貓活,對應的就是雙縫干涉實驗中的兩條縫,兩個實驗本質上是一樣的,如果解決了雙縫干涉實驗,也就解決了那隻半死不活的貓。

好啦!我的內容就到這裡,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點選關注我們——艾伯史密斯!

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?麥克斯韋的科學2020-12-15 13:42:46

其實雙縫干涉實驗本身並不恐怖,恐怖的是隨著實驗的一步步推進,人類得出了一些非常規的,違背了人類常識的結果。微觀的世界真的非常複雜,複雜到世界上最聰明的腦袋都想不明白這到底是怎麼回事。

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光波動性

我們現在知道光其實就是波,一種電磁波,但是在很早的時候科學家認為其實光是一種粒子。

波有一個特性,就是當兩列相干波相遇疊加的時候,疊加區域的某些點的震動就增強了,有的區域就減弱了,這就導致干涉區域內震動的強度產生了空間分佈。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

如果你感到難以理解,沒有關係,繼續往下看。

為了證明光的干涉,即光是波,物理學家托馬斯楊進行了干涉實驗。假如我們將一根蠟燭放在一個小孔面前,那麼照亮過去的時候會形成一個點的光源。但是如果在小孔後的一張紙張開兩道平行的狹縫會發生什麼事呢?

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

光透過小孔照射到後面的具有兩條細縫的紙張上,投射到幕布上,會形成一些明暗交替的條紋。至此,光的波動學開始取代粒子學說。這個實驗也成為了物理界最為著名的實驗之一。

光的波粒二象性

但是光的波動性還有很多問題不能解決,愛因斯坦、普朗克等著名的科學家又將光的粒子特性搬上了歷史的舞臺,認為光具有波粒二象性,也就是說光既能夠像波一樣傳播,又能表現出粒子的特性。

基本的干涉實驗表現出光之間會產生干涉條紋,但是如果我們把光換成一個個電子會發生什麼事情呢?此時我們可以把電子想象成一個玻璃球,按理來說,當電子要選擇進入雙縫中其中一邊的時候,它應該做出了選擇,所以實驗的最後應該得出的是雙縫。

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但是實驗的結果並不是這樣的,使用電子進行的實驗同樣發現了電子自我干涉的痕跡。也就是說當一個電子要進入一個縫的時候它一分為二,然後與自己干涉,形成了干涉的紋路。

這個現象就讓人非常地費解了。我們很難想象為什麼一個電子在進入到雙縫實驗之前會將自己一分為二,還會產生干涉呢?

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

然後詭異的事情就發生了。

科學家很想知道電子在雙縫選擇的時候到底做了什麼,然後就加了一個監控器,來對它們的行為進行觀測。可怕的是,這些電子的行為和之前完全不一樣,相互干涉的痕跡一點都找不到。

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也就是說,當加入了一個觀察者之後,電子間的干涉消失了,實驗得出的最後結果是雙縫。也就是說,當加入觀察者之後電子錶現出的行為才是人們理想的行為,但是在沒有觀測的時候它並不是這樣子的。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

為什麼這小傢伙還有兩副面孔呢!

本來一個好好的實驗,在科學家的不懈努力之下真的是讓人細思恐極。為什麼微觀的粒子在人的觀察下會展現出完全不同的行為?我們很難說粒子是有意識的,但是這究竟是為什麼呢?

當然了,別說是我們了,就連科學家們都想破了腦袋也解釋不了。所以,很多事物看起來很簡單,但是其實它比我們想象中複雜得多。一些看似謬誤的,卻可能是真理。只能說,人類永遠在突破自己認知的極限,今日的真理很可能就是明日的謬誤。

這實驗看得我懷疑人生。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

小結:

如果一束光透過一個小孔,毫無疑問,光會從點放射出去投射在幕布上;如果有兩個小孔,光波會相互干涉出現波紋。但是如果把小孔換成細縫,把光換成電子,會發生什麼呢?如果我們把電子想象成玻璃小球的話,那麼小球透過縫投射到幕布上應該也是兩條縫的形狀,但是電子和波一樣,產生了干涉行為,也就是電子將自己一分為二進入兩個縫中相互干涉,這本來就已經很難理解了。然後,當加入一個觀察者時,電子竟然就不干涉了,結果就是兩條縫。人傻了。

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有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?想法捕手2019-09-27 11:59:33

因為雙縫干涉實驗揭示了,量子力學描述的自然從常識看是荒唐的,但卻完全符合實驗。這對人類認知世界,帶來了顛覆性的衝擊。就像費曼所說,可能自然本來就是荒唐的。

關於雙縫干涉實驗的具體操作這裡就不解釋了,之前有過詳細的回答,這裡主要簡述一下實驗的發展,以及量子力學對雙縫干涉實驗的兩大主流解釋。

雙縫干涉實驗發展簡述

1807年,托馬斯•楊發表了關於光的波動性論文,並給出了他1801年關於光實驗的驗證報告,這個實驗就是大名鼎鼎的楊式雙縫干涉。這個簡單的實驗讓人直觀感受到了光的波動特性。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

隨後,徳布羅意

提出了

物質波的概念,再次震驚世界,物質也是波?

20世紀20年代,戴維遜和革末透過研究電子束如何從鎳晶體反射回來,發現了電子的干涉現象,證實了電子也是波,其實這裡的鎳晶體就充當了雙縫的作用。

後來1961年,蒂賓根大學的

物理學家

克勞斯·約恩松以電子取代光進行了單電子雙縫干涉實驗,一樣發現了干涉圖樣。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

1974年,一個叫梅里的人又進行了單電子雙縫干涉實驗,為了搞懂電子到底是怎麼透過的,就在雙縫後面加了高靈敏的攝像頭觀察電子的運動,結果卻更令人詫異了,一旦開攝像頭觀察電子,電子就不干涉了,一旦不觀察電子,電子又開始干涉。

這就是大多數人覺得這是實驗恐怖的原因所在,電子具有意識嗎?它怎麼知道我們在觀察?帶著這樣的疑惑,不妨來看看正統量子物理學家們的解釋。

薛定諤的波函式

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

為了解釋單電子到底是透過的哪一條縫?大家只能接受薛定諤波函式所賦予每個透過電子的機率詮釋。電子的機率波就像我們熟悉的水波一樣,透過兩條縫,然後干涉、疊加,在機率波疊加增強的地方,即電子最可能出現的地方形成明條紋,在機率波相消的地方留下暗條紋,成為最終的干涉影象。

但為什麼會是機率?機率的物理意義是什麼?電子到底是如何選擇它的未來?沒人知道,就像雖然幾乎每個物理學家都知道怎麼用量子理論來做精確的預言,但什麼是量子力學卻沒人知道,沒人能給出一個圖景。

而費曼打破了這一現狀,但他給出的量子圖景,也徹底擊碎了傳統的常識。

費曼的圖景

理查德·費曼有人說他是繼愛因斯坦後,最偉大的物理學家。它發明了很多更簡單直觀理解物理學現象的方法。費曼的方法總是與眾不同,傳統觀念的我們總是認為電子要麼經過左邊,要麼經過右邊,這是大家認為的事物運動的基本特徵,但費曼認為這只是宏觀世界中,我們理解的事物基本特徵而已。

費曼認為,每個到達最後投影屏的電子實際上都是穿過了兩條縫,而更準確地說,費曼認為實際上電子是同時經過了可能到達目的地的所有路徑,電子甚至可以去遙遠的仙女座繞個圈再透過縫隙到達投影屏,聽起來很瘋狂吧。

為了證明他的構思,費曼

可以

為電子的每條路徑賦予一個數,而這些數的聯合平均與波函式的計算結果完全一樣。在費曼的圖景中,不需要為電子定義一個額外的機率,但我們又需要去理解另一個奇怪概念,即電子達到目的地的機率由一個所有可能路徑的聯合效應來決定,這就是費曼的

“路徑求和”

方法即他的

路徑積分理論

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

對量子來說,費曼的路徑法則說明,所有的不同路勁都可以影響量子的運動。就像雙縫干涉實驗裡,透過雙縫所有可能的路徑在我們看不見的情況相互干涉,產生了我們所能看見的干涉影象。我們不能判斷電子到底走那條路,因為事實是,電子從兩條縫透過。

這就是微觀世界的法則,

“我即空間,空間即我”

總結

雖然微觀世界顯得不可理喻,但在宏觀的尺度下,事物最終還是會回到我們所熟悉的普通狀態。就像費曼的“路徑求和”的解釋一樣,當量子們不斷累積為宏觀物質時,它們能走的所有路徑將在求和時彼此抵消,最終只能留下一條宏觀現實下的路徑,就是我們熟悉的牛頓定律下的軌道。

就好像世界的底層邏輯是荒謬的,只有當這些荒謬的個體錯綜複雜地交織在一起,才能抵消彼此的荒謬。這似乎意味著世界根本沒有一條底層的絕對真理,但卻有一套消除不穩定、不和諧的自洽方法,所有的物理規則都只是建立在這套方法之後的最終自洽結果而已。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?科學重口味2019-02-23 15:22:37

雙縫干涉實驗,其實就是科學家們用來證明光有波動性的一個實驗。

就這麼一個簡簡單單的光學實驗,又不是搞核試驗,有啥好恐怖的?

但它的確是恐怖的,可以顛覆了科學家們的三觀!為什麼這麼說呢?

先來解釋下什麼是雙縫干涉實驗。簡單來說,光就像水波一樣,如下圖,當光線透過兩道縫隙後,就會在後面的背板上產生亮暗相間的干涉條紋。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

具體的原因如下圖:跟所有波一樣,當光波波峰與波谷抵消,波峰與波峰,產生了干涉圖樣。所以,光有波的屬性。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

後來,有科學家突發奇想,我如果把光子一個個發射出去,而不是一次性全撒出去,因為這樣光子間就不會再互相影響,從而就不會產生圖一的干涉圖樣呢?

但是,試驗很快打了他的臉,即便一個一個的發射,干涉圖樣還是出現了,就好像一個光子可以同時穿過兩條縫隙,進而自己對自己產生干涉一樣。

詭異!一時間,沒有人能解釋這一不可思議現象?

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

但更恐怖的還在後面。

後來有個叫梅里的科學家們說,你們呀,圖樣圖森破,裝個攝像機,記錄下粒子的運動軌跡不就行了。

但就因為加了個攝像機,更加可怕的事情發生了。

當他試圖用攝像機去觀察粒子的運動軌跡時,這些粒子一個個的就像有智慧一樣,彷彿知道有人在看它們的表演,於是它們立刻停止表演,牆上的干涉條紋消失了。

梅里有點不敢相信,這尼瑪不是扯嗎?我竟然被小小的粒子耍了。他一開始是拒絕相信的,但是經過無數次的驗證,他最終服了。

梅里向學界公開了這一讓人“毛骨悚然”的新發現:粒子的行為竟然是由人的意識所決定的。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

到如今,仍然沒有人能給出板上釘釘的解釋,這也讓這一實驗登頂“二十一世紀初科學界評選的令人頭皮發炸的十大實驗”之首。

在小說《三體》中,三體人用一顆小小的智子就封鎖了地球人的科技,梅里的實驗不禁讓人想起了小說裡的科幻橋段。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

微觀世界裡,藏著顛覆所有人三觀的秘密!

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有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?嘟嘟讀讀2019-03-09 15:27:53

埃隆馬斯克有次說:人類世界真實存在的機率只有十億億分之一,更大的機率是我們只是某種高等生物模擬出來生存在計算機裡的產物

。其思想來源就是當年的雙縫干涉實驗。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

科學希望用科學的方法證明科學是存在的,但是雙縫干涉實驗的結果似乎讓科學的底線顛覆了,甚至某種程度上證明了神話宗教是正確的。雙縫干涉實驗是20世界令人頭皮發麻的十大實驗的第一名,其恐怖程度如果普及足以顛覆整個人類社會的認知——我們所處的世界是真實的嗎,難道真的是駭客帝國裡一樣的虛擬世界嗎?

只需要有高中物理知識,就能立刻看懂這個實驗。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

雙縫實驗是20世界為了證明光是波還是粒子的一個實驗,叫托馬斯楊雙縫干涉實驗。雖然愛因斯坦提出了光具有波粒二象性。在實驗的時候,讓光子/電子穿過兩條縫隙,在螢幕上投射出來落點(熒光點);不論是一束電子還是把電子一個一個的投射出來,實驗結果都是如下圖所示:

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

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粒子像波一樣也出現了干涉,他弄了一臺攝像機放在旁邊,來觀察電子怎麼透過這兩條縫的時候,驚人的一幕出現了:雙峰干涉條紋消失了,電子穿過兩條縫,在螢幕上投射出來的是兩個亮條紋。

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也就是說,人的觀察影響了實驗結果。就好比說,生孩子的時候,你不看是男孩,因為你看了一眼生了一個女兒。

這個實驗結果,徹底震驚了當時的科學界。這就是量子世界裡的神奇特性——在觀察的那一刻,結果坍塌出來了,薛定諤的貓死了或者活了,而在沒有觀察的時候這個結果是不確定的。

像不像我們遊戲裡的設定,殺了劉備,關羽張飛立刻啟用,自動把你作為仇敵,這就是遊戲規則的設定。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?歲月靜好一世晴天2020-12-02 20:18:40

雙縫干涉實驗顧名思義就是光透過兩條平行的狹小縫隙後,投射在螢幕上的狀態,看似簡單無奇,可實驗結果卻像玄學的靈異事件令人驚悚莫名。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

其實雙縫干涉實驗歷史悠久,皆源於光的波動說與粒子說的百年爭鬥。光到底是粒子還是波?這曾是物理學界爭論不休的話題。

所謂粒子,簡單說就像一個個光滑的玻璃珠子。每當我們開啟手電筒,無數光子就像子彈筆直的射向遠方。

諸如牛頓、普朗克等許多著名科學家,都憑藉權威實驗確鑿無疑證明光是粒子。

而所謂的波,簡單說就像瓦片擲入水中產生的水波紋一樣。如果把光看成波,那麼衍射、偏振等光學現象就能完美解釋了。

諸如惠斯頓、赫茲等許多著名科學家,也透過權威實驗確鑿無疑的證實光是波。

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可是粒子與波是截然不同的東西。粒子可以分割成一個個最小單位,單個粒子不可再分,而波則是連續的能量分佈。粒子皆是直線前行,而波則是同時向四方發射。粒子可以靜止在某個固定位置,而波則必須呈動態在空間運動。

總之波與粒子之間存在不可調和的矛盾,由此波派與粒派爭論不休,誰也不肯妥協。

18世紀,牛頓憑藉其權威身份壓制的波動說黯淡無光,直到1836年,英國科學家托馬斯。楊發現光透過兩條平行的狹小縫隙後,呈現明亮條紋與暗淡條紋相間的斑馬線條紋。干涉衍射是波特有的性質,托馬斯。楊的實驗使波派逆勢上揚,自此光到底是波還是粒子,成為物理學界核心議題。

直到1924年,有人如恍然大悟般提出也許粒子在某個時刻像波,而波也可能在某個時刻像粒子,那麼光為何不能兩者兼而有之呢?簡單說就是光具有波粒二象性。

真理確實只有一個,可真理的表現形式也許有千萬種,只不過人類始終屬於盲人摸象各執一詞的階段罷了。光到底是粒子,還是波亦或波粒二象性,那麼就要利用雙縫干涉實驗來驗證了。

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雙縫干涉實驗

科學家在一張紙板上開兩條平行的細縫,用一把光子發射槍發射光子,然後觀察光子透過細縫後,投射在探射屏上的光斑形狀。

根據科學家推測,如果光是純粒子,其他方向的光子都被紙板遮擋了,那麼透過雙縫的光子會直射到探射屏形成兩道平行的兩道槓。

如果光是純波,那麼光透過雙縫後會形成兩道波源進行干涉,波峰與波峰疊加形成明亮光條,波峰與波谷則互相抵消形成暗淡光條,投射在探射屏上就形成明暗相間的唯美的斑馬條紋。

而如果光是波粒兼有,那麼光透過雙縫後,會出現兩道槓與斑馬線混雜狀態。

簡單說兩道槓就是粒派勝出,斑馬條紋就是波派勝出,兩種狀態混雜的四不像代表波粒二象性則屬平局。

第一次實驗光射槍發出光子透過雙縫後,形成標準斑馬線,明擺著波派大勝。

可粒派不服氣,明明知道光是粒子,為何會出現斑馬線呢?那麼就一個一個光子發射,再重新做一次實驗。

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第二次實驗,將光射槍調至點射狀態,一個光子一個光子發射透過雙縫,令人震驚的是當發射光子數量少時,探射屏上只有雜亂無章的光斑,可隨著發射光子數量增加,探射屏上竟然出現了明暗相間的斑馬線條紋。

這怎麼可能呢?如果光真的只有波動性,粒派甘願認輸。可問題是,斑馬線是透過雙縫的兩個波源互相干涉疊加而成。而一個光子不是透過左邊縫隙直射,就是透過右邊縫隙直射,它又是被誰幹涉疊加呢?

難道光子遇到雙縫會分裂成兩半,同時透過雙縫後,自己干涉自己嗎?那麼一不做二不休,繼續做第三個實驗弄清光子如何透過雙縫。

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第三次實驗,在探射屏兩邊分別安裝攝像頭,同時依舊點射光子。如果那邊的攝像頭看到光子,就是光子透過那邊細縫。

結果一邊攝像頭看到光子,另一邊就看不到光子,並沒有發現半個光子出現。那麼光子就是粒子,只不過不知其透過雙縫後,如何變成了兩道波源形成了干涉條紋。也許這就是所謂的波粒二象性嗎?

可詭異的事情發生了,探射屏上並沒有出現預想的干涉條紋,而是出現了兩道簡單的槓。

見鬼了嗎?全世界的科學家都懵頭了。第二次與第三次實驗的區別,只是第三次實驗加了攝像頭觀察,難道沒有攝像頭觀察,光就是波,有攝像頭觀察,光就是粒子嗎?光是波還是粒子,難道由觀察者是否看一眼決定嗎?

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於是有些腦洞清奇的聰明人,大膽推測光子是智慧極高的外星Al機器人。當光射槍發射光子時,光子已經開始觀察,如果發現有攝像頭就表現出粒子狀態,如果發現沒有攝像頭,只有螢幕,就表現出波的特性。

如此腦洞大開的推測,不但未遭到大量抨擊,甚至科學家還要為此進行第四次實驗佐證,可見全世界已經被雙縫干涉實驗弄暈了頭。

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靈異恐怖的雙縫干涉延遲實驗

第四次實驗,事先未加攝像頭,當科學家預估光子透過雙縫時刻,並在其通過後,以迅雷不及掩耳之勢加上攝像頭,這與1978年惠勒的延遲選擇實驗類似。

實驗結果是無論以多快速度加上攝像頭,螢幕上都顯示兩道槓。反之即便事先有攝像頭,哪怕最後一秒撤掉攝像頭,螢幕就會出現明暗斑馬線。

我們需要注意,光子經過雙縫之後才決定是否加攝像頭,也就是說光子透過雙縫時,就已經確定了將以何種方式出現。那麼光子透過雙縫時已經定型,可實驗卻又為何在最後一刻變化呢?

難道光子真有高階智商?一個簡單的實驗使有關靈異甚或外星人的留言四起,科學家們崩潰般感覺到歷經幾百年時間構築的理論體系已瞬間崩塌。

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結語

其實托馬斯.楊的實驗並不恐怖,它是實證波動說的經典實驗。而真正令人感覺恐怖反直觀的則是屬於量子力學範疇的雙縫干涉延遲實驗:一是光子一個一個打,也會出現干涉;二是隻要觀測光子透過哪條縫隙,干涉卻消失了。這裡就牽涉到了量子力學中的兩個概念“態疊加”與“測量塌縮”。

簡單說雙縫干涉延遲實驗並不恐怖,只是不易理解,它為我們打開了量子魔法大門。玻爾為此總結出了量子力學三大原理:態疊加原理(在量子世界,一切事物都能處於不同狀態,各種可能性並存);測不準原理(疊加態無法精確測量);觀察者原理(雖然任何事物都有多種可能性疊加,但我們無法看到一個即黑且白的量子物體,只要我們觀察,必然看到一個確定無疑的結果)。

玻爾因完美解釋了雙縫干涉延遲實驗一夜成名,卻也四面樹敵。按照玻爾說法,光子在觀測瞬間,隨機蛻變成多種可能性中一種,並將此過程命名為“塌縮”,可是“塌縮”到底經歷怎樣過程?玻爾自己也無法說清。

由此許多人抨擊玻爾理論反直觀,其中bug太多,而薛定諤用一隻不死不活,又死又活的混沌之貓給了玻爾理論致命一擊。

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時至今日,雖然人類對量子力學有了進一步認知,量子通訊衛星已經上天,可人類對量子世界所知還屬皮毛。也許就像愛因斯坦所說:“我思考量子力學的時間百倍於廣義相對論,卻依舊想不明白。”,量子世界浩渺無邊,我們所知渺如微塵,那些我們未知的世界就成了神秘玄學所在。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?太空科學站2019-02-03 14:43:06

相對論和量子論是現代物理學的基礎,但這兩個跨時代的理論早在上世紀初就構建完畢了

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

20世紀初,物理學界對於光的波動學說和粒子學說已經爭論了幾百年了,愛因斯坦聯合普朗克一起提出了光量子學說,認為光在傳播過程中呈現波的形態,與物質相互作用時呈現粒子的形態,這種被稱為“波粒二象性”的解釋得到了物理學界的一致認同。

後來科學家們利用楊氏雙縫實驗,在點光源後面放一張擁有兩條狹縫的紙,這時候點光源的光穿過狹縫就會變成一串明暗交替的條紋,這便是證明光量子學說的干涉條紋。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

在證明光擁有波粒二象性之後科學家利用電子也進行了雙縫實驗,發現電子等微觀粒子同樣具有波粒二象性,再後來隨著技術的進步,科學家們開始用儀器發射單個電子來進行雙縫干涉實驗,這時候發生了第一件怪事:

單電子雙縫實驗的結果竟然和之前的電子雙縫干涉實驗結果完全相同

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之前的電子雙縫干涉可以產生明暗交替的條紋,單個電子竟然也能產生干涉條紋,但儀器明明就只發出了一個電子,它能和誰幹涉呢?這個結果就像是一個足球同時進了兩個球門一樣匪夷所思,科學家們下定決心要揭開單個電子干涉條紋的秘密,於是就有了更加匪夷所思甚至恐怖的“雙縫干涉延遲實驗”

延遲實驗的精髓就在於記錄電子在穿過雙縫後的樣子,由於只有單個電子,所以它穿越任何一條縫隙都能被直接看到,因此螢幕上的波態干涉條紋消失了,取而代之的是粒子態的痕跡,而一旦把記錄電子軌跡的機器關閉,那麼明暗條紋就會馬上出現,一旦開啟機器明暗條紋就會馬上消失。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

雙縫干涉延遲實驗表明:微觀粒子的形態取決於人的觀察,被觀察的時候呈現出粒子的狀態,不被觀察時呈現波的狀態,微觀粒子就像有“生命”一樣可以感覺到人類的存在,因此雙縫干涉延遲實驗才讓很多人感到恐懼

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?宇宙探索2018-09-10 14:46:43

用“恐怖”兩字形容雙縫干涉實驗並不準確,更應該用“顛覆”或者“匪夷所思”來形容,因為實驗的過程和結果都大大出乎了人們的意料,有悖於我們對現實世界的認知!

雙縫干涉實驗到底說明了什麼?

簡單來說,就是一個電子可以同時穿過兩條縫隙,這足以讓人震驚,但更震驚的還在後面,一旦我們觀察(不一定是用眼睛看)電子是如何同時穿過兩條縫隙時,卻發現它只穿過一天縫隙!

這意味著什麼?意味著我們的觀測行為可以影響到電子的運動方式,電子彷彿知道我們有沒有觀測它!

而我們的觀測行為是什麼呢?有些科學家會用“意識”描述這行觀測行為,也就是說意識可以影響物質的運動方式!

當然,也有些科學家試圖用平行宇宙的概念來就是雙縫干涉實驗,認為電子本身會處於兩個不同的宇宙,而當我們觀測時,我們的觀測使得電子的表現形式“坍縮”為其中的一種(穿過兩條縫隙中的一條),而沒觀測時電子就同時穿過兩條縫隙!

這就是雙縫干涉實驗最讓人感到恐怖的地方!

截止目前,雙縫干涉實驗的詭異現象還沒有得到完美解讀,科學家們還需要繼續努力!

你的瞭解呢?不妨說出來供大家參考!

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?減水書生2021-01-31 00:43:21

如果要結論,那就是:現在的選擇可以改變過去、當下的選擇能夠決定歷史。

這個推理過程,有些燒腦。但這畢竟是幾十年前或上百年前的理論。所以,現代人理解起來應該沒啥問題。如果還是理解不了,那隻能說小編講得不夠清晰。

必須要理解的一個問題是:光是一種波,還是一種粒子?

楊氏雙縫實驗,證明光就是一種波

先是,麥克斯韋用方程解出了電磁波;再是,大家發現電磁波的速度與光的速度一樣;於是,合理推測:光就是一種電磁波。所以,光是一種波。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

理論上沒問題。但理論需要試驗來驗證。物理不是數學,總有不講理的地方。一個牛人跑得跟兔子一樣快,那你能說他就是一種兔子嗎?所以,證明牛人是不是兔子,還需要試驗,起碼你得證明他有四條腿、還有短尾巴。

1803年的時候,英國人托馬斯•楊做了著名的雙縫實驗。當時的實驗工具非常粗糙。光源是一個點燃的蠟燭,蠟燭後面是一塊遮擋板,遮擋板後面是一個螢幕。在遮擋板上開了兩個縫隙,蠟燭的光只能透過這兩個縫隙,才能打到後面的螢幕上。

於是,神奇的一幕發生了。螢幕上形成了明暗相間、迴圈有序的條紋。這說明什麼?這說明光是以波的形式透過兩條縫隙的,然後兩組光波在螢幕上形成干涉。波峰與波峰相遇則正好疊加、波峰與波谷相遇則正好抵消。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

所以,光是一種波,像水波一樣。

普朗克到愛因斯坦,證明光是一種粒子

黑體輻射中的黑體,就是它不反射光,只發出自己的光。像太陽、燒紅的老鐵、黑暗中的人體,都可以

近似

為黑體。黑體發出的光,全是因為它的熱量,也就是一種熱輻射。

但是,問題出現了。在給定溫度下,黑體發出去的光,它的頻率形成了一條誰也無法解釋的曲線。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

你把光當成一種電磁波,然後用統計力學進行計算,卻死活解不出黑體發光的方程來。

於是,普朗克出手,他只看曲線、只用數學,硬是湊出了一個方程。但是,要滿足這個方程,需要一個前提條件,那就是:黑體發出去的光,必須是一份一份的。簡單說,就是黑體輻射出來的光,不是像波一樣,是連續的,而是像子彈一樣,射出來的。

所以,黑體輻射的解釋就是:黑體輻射出來的光,是一份一份的。

同時,物理學家又發現了一個奇怪的現象:一束光打在金屬板上的時候,金屬板就會向外發射出電子。解釋起來很簡單,光是一種電磁波,電磁波是有能量的,電磁波的能量推動電子,電子就被打了出去。但問題是電子怎麼跑,與光的強度沒關係,只跟光的顏色有關係。用物理量來說,就是跟光的頻率有關係。高頻率的綠光和藍光,無論強度多弱,電子都會被打出去;低頻率的紅光,無論強度多強,電子都不會被打出去。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

光是一種電磁波,電磁波的能量只跟光的強度有關係,跟頻率沒啥關係。所以,應該是強度越高、能量越高,然後電子就被打出去越多。但是,電子能不能被打出去,跟光波的強度卻沒啥關係,只跟光的頻率有關係。所以,電磁波解釋不了這個問題。

而接下來,就是愛因斯坦出手了。

愛因斯坦認為非但黑體輻射發出來的光是一份一份的,只要是光,它就是一份一份的。光不是連續的一片波,而是由一個一個的光子組成的。每個光子的能量,是它的頻率乘以普朗克常數。所以,頻率越高,能量就越高。至於光波的強度,不重要的。重要的是光的頻率,頻率足夠、光子的能量才夠,自然可以把電子打出去。從中可以推理出來:光是粒子的,像子彈一樣。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

光到底是什麼:波粒二象性

接下里肯定要問:光到底是波動的還是粒子的。你可以認為:光子形成的光,是波動的,就像水分子聚合成的水一樣:而單個光子,是粒子的,就像射出去的子彈一樣。

但是,後來把楊氏雙縫實驗精確到單個電子的程度,它卻仍舊錶現出波的屬性。

中間還有各種實驗,也有各種理論推理,一筆帶過。一個叫德布羅意的物理學家提出了一個洞見,那就是:電子和光子一樣,都具有波動性,而且一切物質都有波動性。你之所以看不到物質的波動,是因為波動太小,觀察不到。比如一個質量為3千克的球,以每秒10米的速度運動,根據計算,它的波長是10的負35次方米。

所以,光具有波粒二象性。

1961年,物理學家用單個電子做成了楊氏雙縫實驗。實驗結果:你就是每次只發射一個電子,積累的電子多了,螢幕上還是會出現干涉條紋。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

如果電子是粒子的,那麼屏幕後面就應該像打靶的靶紙一樣,怎麼也不可能出現干涉條紋。所以,唯一的解釋就是單個電子同時通過了兩個縫隙:它既在這裡也在那裡。

燒腦了吧。但,以上只需要記住一個結論,就是:世界是由原子組成的,原子就有波粒二象性。

接著,更燒腦的問題和實驗有出現了。

到底什麼時候是波、到底什麼時候是粒子

你在楊氏雙縫實驗的屏幕後面,各放一臺探測儀,盯著單個縫隙,看光子到底怎麼運動。這時候,會出現什麼情況?光子就像子彈一樣從一個縫隙中射了出來,螢幕上也沒出現干涉條紋,它表現為粒子性,而不是波動性。

如果在實驗中沒有螢幕,就用兩個探測器分別盯著兩個縫隙,那光子就或者從這個縫隙中透過、或者從那個縫隙中透過,光子表現為粒子性。

如果在實驗中放上螢幕,螢幕擋住了兩個探測器的觀察視角,那光子就會同時從兩個縫隙中透過,然後在螢幕上形成干涉條紋。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

你這是怎麼回事?

我這麼觀察的時候,你光子就是波動的,在螢幕上形成了干涉條紋;我那麼觀察的時候,你光子就是粒子性的,像子彈一樣飛了過來。

也就是說,光子到底表現為波動性,還是粒子性,完全取決於我的觀察。是波動、還是粒子,光子說:我都可以,看你喜歡。你放塊螢幕在後面,那我就給你波動出干涉條紋來;你放個探測器盯著我看,那我就給你做出粒子運動來。

延遲選擇的猜想和試驗

於是,在上世紀70年代末,物理學家惠勒提出了一個延遲實驗。簡單說:開始不放螢幕,就是盯著縫隙,相當於盯著光子怎麼運動;等你光子完全透過雙縫之後,再突然放上螢幕,看你還能不能波動出干涉條紋來。

實驗很多,各種複雜的設計和先進的儀器都用上了,因為物理學家一定要往死折騰光子。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

太複雜的操作設計不解釋了,大體步驟可以做如下概括:

雙縫後面不放置螢幕,分別用探測儀盯著兩個縫隙:這時候光子肯定會像子彈一樣,或從這個縫隙射出、或從那個縫隙射出;

在這個過程中,光子表現為粒子性;

等光子像子彈一樣透過雙縫之後,這時候它肯定不能調頭、也不能重來了,然後再突然把螢幕放上,觀察光子到底會在螢幕上留下什麼。

這麼折騰光子,你讓光子情何以堪?我到底該表現為波動性、還是該表現為粒子性?

光子不能調頭、不能重來、更不能耍無賴,所以它只能像子彈一樣射過來,螢幕上就會呈現子彈掃射的樣貌。然而,並沒有,干涉條紋在螢幕上出現了。

也就是說,光子是同時透過雙縫的、是波動過來的。我們的觀測改變了光子的歷史軌跡。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

用一個通俗點兒的例子,來解釋這個問題:

老師點名的時候,我肯定要到課堂聽課;老師不點名的時候,我肯定要到球場打球;到底是上課還是打球,取決於老師點名或不點名的資訊。

開始,老師說不點名,所以我換上了運動服、去了球場打球。突然,老師又說點名了,而我卻已經穿著正裝、坐在課堂聽課了。

之前的換上正裝、到課堂聽課,之前的換上運動服、去球場打球,這段“歷史”到底會是哪一個,完全取決於現在的老師現在是不是要點名。

現在的選擇可以改變過去。

如果這個例子的時間尺度還不夠大,那就用惠勒提出的設想:

一個距離地球十億光年的星系,它的星光被愛因斯坦的引力透鏡分成了兩束,在十億年後各自到達了地球。引力透鏡就相當於楊氏雙縫實驗中的雙縫。只不過這個縫隙有點兒大。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

如果我們單獨觀察一束光,那麼它就是單獨過來的,它是以粒子的形式走過來的。

如果在地球支上一個螢幕,那麼兩束光就合在一起,它是以波動的形式走過來的。

這是不是說:我們的行動,能夠決定光子十億年前出發時候的狀態,是波動的還是粒子的?

當下的選擇能夠決定歷史。

但是,還不需要過分擔憂。

首先,這隻停留在微觀粒子層面;其次,選擇只能決定光子當初是波動還是粒子;第三,選擇並沒有改變光的運動方向。可以得到的洞見是:我們可能需要對過去和未來做出新的思考,懷疑其是不是一種錯覺。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?鯨彩6662020-06-30 10:25:52

雙縫干涉實驗,其實就是科學家們用來證明光有波動性的一個實驗。微觀粒子的形態取決於人的觀察,被觀察的時候呈現出粒子的狀態,不被觀察時呈現波的狀態,微觀粒子就像有“生命”一樣可以感覺到人類的存在,因此雙縫干涉延遲實驗才讓很多人感到恐懼。延遲實驗很可怕的,不單單是因為觀察者效應,更重要的是他所反應出來的是在微觀世界裡,果能改變因,就像未來能改變過去一樣可怕。

本來的觀察結果認為光具有波粒二象性,單獨發射一個光粒子卻可以神奇的自己對自己產生雙縫干涉。就是說一顆光粒子卻詭異同時通過了兩條縫,可是更詭異的是如果這個實驗過程被攝像機記錄的話那麼雙縫干涉就不會產生,單獨發射的光粒子每次都老老實實的透過對準的那一條縫。若是沒有攝像機記錄我就同時透過兩條縫你說氣人不?後來狡猾的人類又想了一個辦法。開始先不開啟攝像機等光粒子同時穿過兩條縫,這時候雙縫干涉已經形成再開啟攝像機,這次你跑不掉了吧。嚇著科學家的事情這時候真正發生了,本來已經產生的雙縫干涉突然消失了,光粒子又神奇的變成了只通過一條縫。這簡直逆天了,等於說已經發生的事實被攝像機一記錄結局突然被改寫。時空順序在這一刻已經錯亂,剛剛發生在眼前的歷史事件結果居然被觀察改變掉了,這真的讓人無法接受。

20世紀初,物理學界對於光的波動學說和粒子學說已經爭論了幾百年了,愛因斯坦聯合普朗克一起提出了光量子學說,人們開始意識到光同時具有波動性和粒子性的雙重性質,也就是說光在傳播過程中呈現波的形態,與物質相互作用時呈現粒子形態,這種被稱為“波粒二象性”的解釋得到了物理學界的一致認同。

後來科學家們利用楊氏雙縫實驗,在點光源後面放一張擁有兩條狹縫的紙,這時候點光源的光穿過狹縫就會變成一串明暗交替的條紋,這便是證明光量子學說的干涉條紋。

在證明光擁有波粒二象性之後科學家利用電子也進行了雙縫實驗,發現電子等微觀粒子同樣具有波粒二象性,隨著技術的進步,科學家們開始用儀器發射單個電子來進行雙縫干涉實驗,這時候發生了第一件怪事:單電子雙縫實驗的結果竟然和之前的電子雙縫干涉實驗結果完全相同。

之前的電子雙縫干涉可以產生明暗交替的條紋,單個電子竟然也能產生干涉條紋,但儀器明明就只發出了一個電子,它能和誰幹涉呢?這個結果就像是一個足球同時進了兩個球門一樣匪夷所思,科學家們下定決心要揭開單個電子干涉條紋的秘密,於是就有了更加匪夷所思甚至恐怖的“雙縫干涉延遲實驗”。延遲實驗的精髓就在於記錄電子在穿過雙縫後的樣子,由於只有單個電子,所以它穿越任何一條縫隙都能被直接看到,因此螢幕上的波態干涉條紋消失了,取而代之的是粒子態的痕跡,而一旦把記錄電子軌跡的機器關閉,那麼明暗條紋就會馬上出現,一旦開啟機器明暗條紋就會馬上消失。

後來,有科學家突發奇想,我如果把光子一個個發射出去,而不是一次性全撒出去,因為這樣光子間就不會再互相影響,從而就不會產生圖一的干涉圖樣呢?但是,試驗很快打了他的臉,即便一個一個的發射,干涉圖樣還是出現了,就好像一個光子可以同時穿過兩條縫隙,進而自己對自己產生干涉一樣。

當他試圖用攝像機去觀察粒子的運動軌跡時,這些粒子一個個的就像有智慧一樣,彷彿知道有人在看它們的表演,於是它們立刻停止表演,牆上的干涉條紋消失了。梅里有點不敢相信,這不是扯嗎?我竟然被小小的粒子耍了。他一開始是拒絕相信的,但是經過無數次的驗證,他最終服了。梅里向學界公開了這一讓人“毛骨悚然”的新發現:粒子的行為竟然是由人的意識所決定的。

這個實驗就是說光具有波粒二象性,當你不觀測時,它是波,會產生干涉條紋,當你觀測它時,它又變成了粒子,沒有干涉條紋!光到底呈現什麼特性,取決於你是不是在觀測它!實驗非常詭異,就彷彿一個個的光子都有意識!知道有人在研究它,不讓你深入研究!

我是這樣認為的:由於光的速度極快可以穿越時空,因此它在可以同時存在於平行時空中,同時穿越兩條縫形成干涉。而一旦進行觀察,只能剩餘一種穿越方式,其餘平行時空消失。因此,意識能夠決定平行時空的開啟或關閉。空即是色,色即是彩!好比說我現在決定從床上起來,那麼我躺在床上的其餘平行時空都將被關閉。綜上所述,光的干涉,是光的速度能夠為我們展示所有平行空間,若加以觀測就是我們選定了其中的一個平行空間。一點拙見,歡迎批評!

我是@鯨彩666,一個相信科技是第一生產力並追逐當下熱門科技的人。我將努力第一時間跟大家分享和剖析精彩科技!歡迎大家留言討論哦。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

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有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?萬辰宣澤天文宇客2019-01-21 12:15:39

謝謝“讀聞世界”好友的邀請!

單粒子雙縫干涉實驗是人類歷史上得到的最神奇的實驗結果之一,它是對與符合物理直覺的宏觀世界截然不同的量子世界的一種驚人闡釋。實際上,它表明,現實的本質可能完全不是物質的。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

從我們最熟悉的說起:

我們可以想象一隻橡皮鴨,它在水中上下襬動,引起週期性的漣漪向外擴散。一段距離外,波紋碰上一道中間切有兩條縫的障礙物。大部分水波被阻擋,但水波仍然會穿過兩處縫隙。當新波紋開始疊加,便形成了新的相互干擾後的波紋。這是因為在一個縫隙波紋的波峰剛好碰撞上了另一個縫隙處的波峰,導致了更劇烈的高峰;兩個低峰的波谷疊加也導致了更劇烈的下沉。科學上將這種現象稱為“相長干涉”。

但當一個波峰與另一個波谷相遇時,它們會相互抵消,水面齊平——這是“相消干涉”。所以我們得到了起伏或平靜水面的交替變換。

實際上任何型別的波都會產生相似的干涉結果。比如聲波和光波。

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托馬斯•楊在1801年首次觀察到了光的雙縫干涉:一束光經過兩條窄縫後在接收屏上產生了數條明暗條紋,螢幕上交替出現了“相長”和“相消”干涉的區域。只要有兩個以上的光子,便會出現干涉條紋。

各個光子分別穿過兩個縫隙,然後在縫隙後相互干涉,進而形成干涉條紋。這時,將會看到所有物理學中最不可思議的實驗結果之一:在每次只發射一個光子情況下,干涉條紋仍然會出現。

也就是即使只發射一個光子,它也會同時透過兩個狹縫,出現獨自相互干涉現象。實驗者曾經裝上探測器來觀測一個光子到底從哪個縫隙透過,獲得它的路徑資訊,此時干涉現象卻消失了。如果拆下探測器再次發射單個光子,干涉條紋就會再次出現。

直到1987年,科學家在一次實驗中發現,如果只獲得部分粒子路徑資訊,干涉現象(圖樣)就不會完全消失。這就是

“量子擦除實驗”

(雙縫實驗的變版):只要測量時不過度攪擾到粒子運動,干涉條紋就會隨機改變或恢復。

另一個雙縫干涉實驗的變版是

延遲選擇實驗

:透過探測器探測到的路徑資訊,在光子投射到螢幕上之後,能憑著標記或擦除的路徑資訊,消除或恢復干涉圖象。這時差關係,理論中可延長甚至很久。如標記上了路徑資訊,光子只通過一條路徑;如擦除了路徑資訊,粒子就又會透過兩條縫隙。也就是,觀察人現在的行為可決定以前的事,這和傳統的理論是相背的。

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後來的物理學家Veritasium也進行了這個雙縫干涉實驗,他驚訝的發現條紋的形成與每個光子能量的傳遞沒有關係,這些條紋是許多不相關的光子最終分佈位置。

也就是每個光子都不知道上一個光子的位置,也不能預測到下一個光子的落點,但每個光子都會落在條紋區域內,不會落向條紋區域以外。

20世紀20年代的哥本哈根大學的量子力學先驅哥本哈根認為波函式沒有物理本質,而是由純機率組成。說明雙縫干涉實驗的粒子只以一種最終包含所有路徑的可能位置波存在。只有在粒子被探測時,它位置所走的路徑才會被決定。

哥本哈根詮釋把這種空間可能性與確定屬性間的轉換稱作“波函式坍塌”。說明了在坍塌前試圖確定粒子的位置或屬性是毫無意義的,也就意味著宇宙允許所有可能同時存在,但不到最後瞬間不會選擇什麼真實發生。更令人“毛骨悚然”的是,

這些不同的可能路徑或不同的現實會與自身相互作用干涉,使得一些路徑成為現實的機率增加而另一些減少。

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有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?科學探秘頻道2019-02-26 17:55:55

雙縫干涉延遲實驗不禁恐怖而且還很詭異,因為它的實驗結果如果是真的話。那麼就意味著我們關於時間的認知,甚至關於整個宇宙的認知都是錯誤的。並可以由此推出來一些列匪夷所思,讓人無法接受的結果。

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因果律奔潰,歷史可以被現在改變?

雙縫干涉延遲實驗是干涉實驗的升級版本,其精髓之處就是把單個量子透過雙縫後把路徑分開,然後透過控制在顯示屏前方的測量裝置來控制量子的行為。該實驗認為即便量子已經選擇了確定的飛行路線,但是我們的觀測行為卻可以鬼使神差地對其路徑做出改變,這就意味著我們現在的行為改變了量子過去的行為,即現在可以改變過去。這一結果的得出直接導致了因果律的崩潰,要知道我們現實世界是講究有因才有果,過去已經發生不可改變,沒有後悔藥可吃的,但是這個實驗竟然告訴我們現在的某些行為竟然可以改變歷史!這讓我們情何以堪啊。

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為了解決這個悖論,有人認為量子事件在沒有被記錄前,是不確定的,可以改變的;而只有被記錄的量子事件才是確定的,無法改變的。雙縫衍射延遲實驗中,量子未達到測量器之前的行為沒有被記錄,所以實際上它的路徑並不是確定的,而是像量子糾纏態那樣處於兩個路徑的疊加態,只有我們透過測量使其波函式坍塌之後,它的路徑才變得確定和唯一。這樣就可以避免“現在改變過去”這種違反因果律行為的發生。

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世界之所以如此,竟然是意識參與的結果!

雖然上面關於雙縫衍射延遲實驗的解釋避免了因果律的崩潰,但是卻又導致了一個奇怪的結論:即記錄使量子事件變成確定事件,那麼記錄的本質就是意識參與,這就意味著意識參與了事件的形成。那麼我們的世界就是意識參與形成的結果,沒有意識參與的世界就是混沌一片的。如此來說,我們人類本身就參與了我們宇宙的形成,而宇宙之所以這樣,完全是因為我們觀察導致的!

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有些激進的人甚至認為我們的宇宙根本就不是我們的意識導致的,很可能是某種未知的意識參與形成的。這樣的話,我們豈不是活在某種未知生命給我們構建的世界裡嗎?想想就覺得恐怖。

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當然了,雙縫衍射延遲實驗只是思想實驗,之所以出現如此匪夷所思的結果,可能純粹是量子理論還有待完善。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?紙上的宣仔2020-06-20 11:42:35

其實你已經回答了這個問題,

就是人的觀測能夠影響結果

,所以才讓科學家感到恐懼,這是在人類探索粒子波動性以前,從來沒有發生過的事,帶給人們的震撼不亞於以往任何一次數學物理的理論危機。

電子雙縫干涉實驗

雙縫延遲實驗是電子雙縫干涉實驗的一個變種。在電子雙縫干涉實驗中,一次只發射一枚電子,科學家發現只要發射的電子足夠多,它同樣可以在屏上形成干涉條紋,說明單個的電子“同時”經過了兩個窄縫,“自己跟自己”干涉;或者說對某個電子來說,它自己好像知道前面有兩個窄縫,它在熒光屏上的落點同樣滿足雙峰干涉規律。這推翻了人們之前所謂認為的“電子干涉條紋不過是大量電子在統計意義上服從某種分佈”的想法。

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電子雙縫干涉實驗,起初人們認為電子之所以出現干涉條紋只是因為統計上的結果,但哪怕一次只發射一個電子,只要積累的足夠多,依然會形成干涉條紋

於是科學家想進一步搞清楚,在電子發射的過程到底怎樣的,它到底通過了哪個窄縫。於是科學家在兩個窄縫後增加了一臺量子觀察儀。電子透過左縫時讀數為1,電子透過右縫時,讀數為2,其餘情況讀數為0。然後邪門的事就來了。而你當開啟儀器觀測的時候,干涉條紋居然就消失了!窄縫後的螢幕上,只有一個亮斑,證明電子此時路徑是確定的。

也就是說電子好像是智慧的,或者好像有一個看不見的手在操縱這個電子,他知道你在幹什麼,並且根據你看還是不看,給你不同的實驗結果,你不害怕嗎?

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想象一下不管你在幹啥,都有一雙眼睛盯著你,你的操作一覽無餘,這種感覺是不是很嚇人?

延遲選擇實驗

你以為這就完了?比雙縫干涉實驗更恐怖的還在後面。為了進一步探索量子世界的奧秒,科學家們設計了這個實驗的變體,那就是惠勒延遲選擇實驗, 這是個思想實驗,由物理學家約翰·惠勒在普林斯頓大學舉辦的愛因斯坦誕辰100週年上提出。

簡單說,就是設計這樣一個光路,用一個50%反射50%透射的鏡片,把入射光一分為二,在分出來的兩個光路上再設定反射鏡,使兩個光路匯合於一點。如果在匯合處再放一個半反半透鏡的話,就可以讓兩路光程差恰好差1/2,即發生反相干涉,這樣水平或者垂直的光路中會有一個始終不能檢測到光子。這個設定其實和電子雙縫實驗是等效的,單個光子是“自己跟自己”干涉的。刺激的是,如果在光子發出後,我們才去決定是不是在匯合處放這個半反半透鏡的話,結果也會立即發生改變,從波動狀態變成粒子態。如果在光子發出去後我們突然撤掉半反半透鏡,那麼在水平或者豎直方向,檢測到的光子就是各50%機率,而不是放置時水平豎直兩個方向上一個為100%另一個為0的情況。

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好的,之前的恐懼之處是,電子好像知道你在觀測它;現在更恐懼的是,它不光知道你在觀測它,甚至還可以根據你後面作出的觀測“

改變歷史”!所以如果不給出一個恰當的解釋,

那麼連因果律這個物理學,哲學乃至人類常識的基礎都要被改寫。而這個合理解釋直至今天也沒有一個科學家能夠給出。這實驗也引發了物理學界和哲學界的激烈討論,甚至上升到世界的本質是唯物還是唯心的思考。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?星宇飄零20992018-09-09 22:32:22

可能是因為曾經被解讀為現在可以改變過去吧。

早期對這個實驗的解讀是挺詭異的,比如量子力學的著名科普書《上帝擲骰子嗎?——量子物理史話》裡作者就寫過,似乎當光子經過第一組半透鏡後,在到達螢幕前是否插入第二篇半透鏡會導致光子經過第一組透鏡的方式改變。這相當於說光子可以在你決定怎麼測量以後才決定它之前怎麼走。這種解釋確實是挺詭異的。

但實際上現在對這個實驗有了新的解讀,光子並不是在你確定測量方法時才確定以什麼形式透過路徑,而是一直以波的形式同時透過兩個路徑,直到到達螢幕完成測量它才隨機坍縮成粒子,而你將能在哪個螢幕看到它由你是否插入第二塊半透鏡決定。

在這種解釋裡不需要光子改變過去的行為,也就沒有什麼詭異的了,自然也沒什麼恐怖了。做個好夢。

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有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?科學船塢2019-02-23 19:53:41

題目在介紹中說,“人的觀察能夠影響結果”這並不醉,這是事實。在當時的雙縫干涉實驗中,當一束光透過雙縫之後會在後面的螢幕上出現明顯的明暗相間的干涉條紋,這個現象讓物理學家很不解,倘若光是由經典粒子構成,那麼後面呈現出的就是雙縫而不應該是明暗相間的多條條紋,這說明光是一種波,因為干涉是光的特性。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

1905年,愛因斯坦提出了光電效應的解釋,認為光也是一種粒子,叫光子,這時候人們開始意識到光既是波又是粒子了。

後來一次實驗將入射光的強度降到最低,保證在每個時刻內只有一個光子透過雙縫,但即便是這樣,後面的螢幕在累積一定時間後還是會出現干涉條紋。科學家想搞明白單個光子到底通過了哪條路徑,於是安裝了監測器,但是安好之後,干涉條紋消失,拆下去之後,干涉條紋又回來了,這表明,人的觀測確實會影響結果。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

什麼是延遲實驗呢?

這是約翰惠勒提出的實驗,簡單的理解就是現在可以決定或改變過去發生的事情,這就說明在量子的世界中只有被確定下來的才是一種現象,因為它隨時都有可能因為人的有意識的觀測而改變其結果。

個人的淺見,歡迎大家評論喲!!!

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有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?淡漠乾坤2019-07-24 19:42:08

世界上最恐怖的事情是未知。比如,黑暗就是一件比較可怕的事情,因為不知道前方有什麼東西在等待著我們。

如果在古代,我們現在常用的手機、電視機和汽車等都會嚇著古人的,因為他們不理解上述這些現代產品的工作原理。

此外,人類還會自己嚇著自己。因為,對某一現象的解釋是多種多樣的。其中,最為簡單的解釋,就是將各種稀奇古怪的事情歸結為事物內在的屬性。這實際上阻斷了人們繼續探究的努力。比如,在古代或在落後的農村盛行鬼神的傳說,都是緣於遇到了未解之謎。

至於雙縫干涉實驗也是如此,我們既可以將干涉現象簡單地歸結為電子內在的屬性,也可以將該現象歸結為外在物理背景的不連續性。

比如,細小的花粉在水中的無規運動,既可以認為該花粉在水中靈魂附體,也可以由此斷定水是不連續的,是由離散的水分子構成的。

至於延遲的干涉實驗,也有兩種不同的解釋。如果堅持認為觀測會使疊加態塌陷,從而阻斷了電子的波動性,那麼在電子透過窄縫的前後觀測是有很大區別的。然而,現實情況卻是相反的,並沒有發生不同的變化。於是,嚇到了自己,認為時間是可以倒流的。

反之,如果理性分析的話,上述現象說明電子的波動與否,與觀測電子並沒有直接的關係。只是為了觀測電子的行為,我們將電子發射的密度降低了。

如果電子與不連續的空間存在著相互作用的話,則電子的運動不僅會受到空間的波動,電子亦會對空間產生擾動,進而影響後面電子運動的行為,即產生干涉現象。

所以,電子干涉現象與電子發射的密度相關。這就好比在河上行駛的船隻,當航道執行繁忙時,不同的船隻引起的水波會彼此影響,產生干涉現象,從而使船隻發生劇烈的晃動。

總之,雖然人類的認識是有限的,還存在著許多未知的事情,但是我們可以根據認識的一些基本原則來選擇我們的認識方向。比如,關於鬼神的選擇是必須予以放棄的,不能自己嚇著自己,也不能因此而阻斷我們進一步的認識。

為了避免這一情況的發生,我們應該持二維的認識觀點,即任何物體的行為都是其自身的原因與外部環境的結合。比如,人的行為是其個人意志與社會環境共同決定的。

電子的外部環境就是由不可再分的最小粒子——量子構成的物理背景即量子空間。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?平原公子2018-12-05 09:48:59

電子雙縫干涉,首先來自於光子雙縫干涉。證明了光是一種“波”,因為只有波才能互相“干涉”,後來德布羅意提出一種理論,認為任何物質都是“波”,都具有波動性,後來電子雙縫干涉實驗,證明了這一點。

之所以令人“毛骨悚然”,是因為無論是光子雙縫,還是電子雙縫干涉,都證明了量子領域的“測不準”原理。

愛因斯坦不是搞出了光電效應嘛?那麼“光”是什麼東西?為什麼特定頻率的光照一下那個不知名的板子,那個板子就會帶電?光能計算公司是△E=hv,光能和光的頻率有關,既然光有頻率,那麼他就是一種波咯?說對了,某種意義上他就是一種波,可以說什麼東西都是波。無線電、紅外線、伽馬射線、紫外線、可見光都是一種東西,都是電磁波的一種,只不過頻率不同而已。頻率v越高,能量越大,原子彈爆炸發出的爆炒廣島那玩意兒就是伽馬射線,他和太陽光、手機的光、WIFI訊號沒有本質區別,頻率極高而已。

然而,光電效應公式又說了,不是特定頻率的光,你照多久都沒用,特定頻率的光,一個光子就足夠激發電子了……等等,你不是說光是一種特殊的電磁波嗎,光子是什麼東西?愛因斯坦那時候的解釋是,光波只能一段一段不連續地被吸收,就和能量子一樣,所以被稱為“光量子”。

但這不是最終的解釋,最終的解釋是個顛覆一切的可怕魔鬼。

我們做過雙縫干涉實驗是吧,既然都能

干涉

了,那麼光肯定是波啊,這個不需要解釋。解釋一下干涉,波其實振動在介質中的傳播(當然這個說法最終也不對,光不需要介質)。波不是直線前進的子彈,子彈撞牆了不能繼續飛,而波能繞過去,這叫“衍射”。而兩個不同的波相遇的時候,會發生干涉,比如你在水中連丟倆石子,會出現兩股水波,波峰與波峰相遇,會疊加,波紋更高,波峰與波谷相遇,波紋會削弱,這就是干涉。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?

那,就是這個樣子的。這個初中物理也有。

我們來討論光的干涉,如果你隨便把兩個手電筒打在一起,肯定看不到干涉條紋的。只有兩列光波的頻率相同,相位差恆定,振動方向一致的相干光源,才能產生光的干涉。由兩個普通獨立光源發出的光,不可能具有相同的頻率,更不可能存在固定的相差,因此,不能產生干涉現象。

為使合成波場的光強分佈在一段時間間隔Δt內穩定,要求:①各成員波的頻率v(因而波長λ )相同;②任兩成員波的初位相之差在Δt內保持不變。(這裡看不懂可以跳過,意思是普通光源不能做這個實驗,但高中和大學實驗室的鐳射器,完美解決了相位差的問題)

實際情況是這樣子滴——

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這個只能證明一個問題,那就是,廣是一種波,波長很小頻率很大的波。但為什麼說魔鬼出現了呢?下面是見證奇蹟的時刻,如果給你一個完美的黑暗房間,不受其他光源干擾,用能發出單個光子的光源做這個實驗,光子一個一個地打過去(別懷疑,這個實驗條件地球上具備,而且成功了)。

那麼我們隨便先來十發光子,會在背景牆上發現,光子落得滿地都是,亂七八糟,毫無規律,但是我們來個三百萬發,再看結果,卻發現那麼多星星點點如同細沙子的光斑堆成了了一道一道光的波紋?如下——

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見鬼了,問題在哪裡?問題是——我們是一個一個打出光子的啊,如開槍一樣,後一個光子不是智慧生物,不可能知道前一位光子的落點啊,他們怎麼商量好落腳點的?難道他們之間可以溝通?黑屋子裡沒有其他光子,單個光子和誰幹涉的?和自己?自己幹自己?肯定有鬼。

事實上,當光子穿越雙孔的時候,我們不知道它到底穿過了哪個孔?有可能是左邊,也有可能是右邊,他不可能同時穿過兩個孔,他不是孫悟空。常識告訴我們,宇宙的選擇是確定的,但常識錯了。如果我們擋住其中一個縫隙,可怕的事情發生了,干涉條紋消失了。於是薛定諤寫出了偉大的薛定諤機率波方程。

他說量子態是一種

機率波

,有兩個狀態,可以彌散,可以

坍縮

,類似於函式的發散和收斂,可以複習一下高中學的“楊氏雙縫干涉”,單個光子連續穿越雙縫形成干涉條紋,但你無法知道光子到底走的是哪一個縫隙。如果你知道了,就無法形成波動性質的干涉條紋——觀察者改變世界——這有點唯心主義的意思,但卻是被實驗證明的真理。單個 光子是一團機率雲,穿過的一瞬間他坍縮了,選擇了一個出口而已。後來德布羅意發揚光大,把波粒二象性推廣到所有物質上,事實也證明了,電子也可以在晶格實驗中產生類似波的干涉條紋。明白了麼,兄弟們,你們也是波。

而海森堡提出了“測不準原理”,——粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性與動量的不確定性遵守不等式

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,h是約化普朗克常數。海森堡認為——測量這動作不可避免的攪擾了被測量粒子的運動狀態,因此產生不確定性。就是說,觀察者會影響事件的結果,量子力學範疇中,測量不是隻有實驗觀察者參與的過程,而是經典物體與量子物體之間的相互作用,不論是否有任何觀察者參與這過程。說的更唯心一點,那就是“風動,幡動,還是和尚心動?”

量子力學的非主流說法,始作俑著也是海森堡,他用泊松括號做矩陣乘法,得出一個沒有意義的物理量——就是那個位置和動量相乘的玩意兒,結果沒人看得懂。後來一群學計算機的美國人發揚光大,不承認薛定諤的方程和機率波,說“彌散”和“坍縮”都是胡扯,他們提出

“多世界理論“

——注意這也不是胡說,這是量子計算機的理論基礎!“

多世界”

不是大家想象中的“平行宇宙”——事實上,他們認為,宇宙只有一個,“多世界”,是宇宙在不同維度的投影。所以不是不確定事件有確定的結果,但是發生在不同的世界,而觀察者只看到一個投影世界中的結果。 他們的意思是——光子不是什麼機率波,而是一顆子彈,穿過雙縫的時候,我們的世界分裂了,平原甲看到光子穿越左邊的孔,平原乙看到光子穿越右邊的孔,兩個世界繼續發展下去。

舉個例子,“薛定諤的貓”,箱子開啟後,貓不是“生”就是“死”,好像從兩種狀態“坍縮”到一種狀態,函式收斂得到一個定值,但“多世界”理論派認為,不是坍縮了,而是世界分裂了,一個世界中的你看到貓死了,另外一個世界的你看到貓活著。如此而已。

有人說雙縫干涉延遲實驗的結果讓人恐懼,你怎麼看?使用者594114772082018-12-03 13:46:40

會不會是這樣,雖然前一個光子已經打在了螢幕上。就好比往水裡丟個石頭,雖它已經沉到底了,但它在水裡引起的波紋並不會馬上消失。 1。如果第二個石頭快速丟下去的大小、位置、和力量,和前一個完全相同的情況下,水面不會產生波紋互相干瑟的情況。(這就好比單縫實驗) 2。如果第二個石頭丟在別的位置,就會產生新的波紋,並且和前一個波紋產生互相干瑟的情況。(這就和雙縫實驗產生的波紋穩合 3。觀測為什麼會導致幹瑟的波紋消失?這是我的猜測:觀測裝置的加入,大大吸收了前面一個光子發射後,殘餘的光波。導致後面一個光子發射時,前面一個光子的波已經塌縮,所以不會影響後面的波紋。