为什么说:电子双缝干涉实验结果令人毛骨悚然,为何如此恐怖?
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双缝干涉实验最恐怖的一点是,当你在观测双缝干涉实验时,粒子的运动是一个状态,当你不观测粒子的运动又是另一个状态。
这个结论可吓坏了数不清的科学家,即便到现在一些科学入门的小伙伴都觉得匪夷所思。
因为这意味着什么?这意味着粒子的改变状态与否,和人是否对其进行行为关注有着密切关系。
可能很多小伙伴都不明白这是什么意思,那我举个简单的案例。
比如你在家的时候,你家小孩在旁边老老实实地做作业,你只要一出门你家小孩马上就去看电视玩手机,你觉得这很正常,毕竟是熊孩子嘛,自己小的时候也是这么欺骗家长的。
但是如果告诉你,你所需要观测的不是自家孩子,也没有自家孩子。
如此高等智慧只是一个例子呢?如果一个例子也具备这样的思维或者这样的行动,那意味着什么?
这件事情还需要从1905年开始,那个时候一位非常伟大的科学家,他的名字叫爱因斯坦,当然我们就没有必要作重点介绍了,爱因斯坦提出来一个非要是具备波粒二象性的,也就是说光既有波动性又有粒子性。
我们跳出物理学之外来给大家讲,比如你手中拿着一个西瓜,这个西瓜是一个西瓜又一个西瓜排在一起的,那么这个西瓜就是粒子性。
可如果这个西瓜同时它可以上下拨动,那么这个西瓜就具备波动性,而光判定为波粒二象性就意味着这个波粒具有波动性,也有粒子性。
为了能够证明光具有波粒二象性,进行了一个双缝干涉实验,其实双缝干涉实验之前就有单缝干涉实验以及其他的各种各样的实验,唯独到了双缝干扰实验之后出现了问题。
双缝干涉实验,通过最终的实验结果证明电子在不被观察的时候,他可以经过两个细分,然后到达光屏,并且以此呈现出明暗相间的干涉现象。
这一点大家可以理解为在一面非常平静的水湖上,你突然投下一个石子,产生的一条又一条的波浪,以及我们说话时产生的声波的振动或者以及其他的情况,这些全部都是波动性带来的一系列效果。
但是大家也都知道双缝干涉实验,那么就需要判定这个电子它是从哪一个缝隙上走过来的,因为有两个缝隙,所以在后面又加了一个探测器。
也就是说我需要通过探测器能够探测出来,哪一个粒子是通过上面这条缝隙过来的,哪一个粒子是通过下面这条缝隙过来的。
只不过在观测的时候另外一件诡异的事情发生了,只要安装探测器具备观测行为,然后电子就只通过一条细缝,所以就导致光屏上的明暗相间的干涉,条纹直接消失不见。
但如果不进行观测,没有探测器那么明暗相间的干涉,条纹就可以再次出现。
所以我们最终得出一条结果来,这个结果是什么呢?那就是光的波粒二象性通过双方干涉实验得出来的演变结果是需要判断有无观测器。
如果有观测器,那么光就不具备波粒二象性,如果没有探测器,那么光就具备波粒二象性,把这个原理运用在电子身上,就意味着电子被观测和不被观测表现出来的结论是截然相反的。
这也就是我开头举的那个案例,如果是自家孩子这么调皮捣蛋,一切都可以理解,可偏偏这只是一个电子。
其实最开始的时候,波粒二象性甚至都被推导到了维新论以及某些所谓的各种理论研究,甚至都上升到哲学的理论研究了。
还有一些人得出一个直接简单粗暴的结论来,那就是波粒二象性之所以在观测和不被观测时表现出两种截然相反的状态,那是因为观测本身就是有问题的,你这个观测的不准确呀。
但是问题的关键在于这些所谓的反对意见全都被推导出来了,后面又给了一个新的推断,这个推断叫做测不准原理或者不确定性原理。
这个实验其实还有一条引申,那就是探测器其实在后面改变了他的位置,在后续的科学实验当中,无论探测器放在前面还是后面,最终得出来的实验结果是不会发生变化的,也就是说探测器它的直接观测者是粒子而不是观测波。
这就证明了一个问题,这件事情本身和探测器没有任何关系,只是和观察这个动作有关系。
如果非得得出一个什么认知性的理论或者研究来的话,似乎只能得出一条来,那就是我们对于某些事件的观测或者对于某些事件的探讨研究并没有想象中的那么深入。
而对于现象级的物理学反应或者行为,我们也只能做出一个大致的揣测来,也就是人对于世界认知本身的局限性。
再结合着所谓的量子力学,一些人总是吐槽调侃说:“万事不绝,量子力学,”总是把量子力学吹到神乎其神。
但其实如果我们仔细推断一下的话,量子力学未必有我们想象中的那么神秘,但对于目前的人类科学来说,的确存在着一定的难度和门槛。
更重要的是如果真的通过量子力学来解释这一切问题的话,似乎也显得太过于诡异了,那么这件事情究竟如何也只能交给当代科学家做理论性研究。
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