电子双缝干涉实验是怎样的,为什么令人毛骨悚然?

作者&投稿:再璐 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为什么有人说电子双缝干涉实验是令人“毛骨悚然”的?~

在实验过程中看到这些单个发射出去的电子,就像是一个个无所不知的精灵一样,让人觉的毛骨悚然。

物理学家是又惊喜又奇怪,电子是真正的实体粒子,可是为什么会有这样的波动呢?是不是因为射出的一束电子里,含有多个电子,电子会互相干扰,因此产生了干涉现象?如果上述推理正确,在实验的时候,一次只射出一个电子,猜测这样不会在发生干涉的现象。

这就是令人毛骨悚然的原因,奇迹就这样发生了,他他们的实验中,确保一次只发射一个电子,可最后还是出现了干涉现象。随着量子物理的诞生,人们深入到了粒子世界,物理学家们把光的双缝干涉实验由光粒子变成了电子,重复这这个实验。物理学家把电子束从前木板的小孔中射入,让电子概率性的穿过孔后的双缝板,最后落入到后面的屏幕上,通过不断的重复射入电子,屏幕上也出现了同光一样的双缝干涉现象。

其实爱因斯坦也会一直相信一切的事情是又他的规律的,并且相信“上帝不会掷骰子”。同样持反对态度的物理学家薛定谔,更是提出“薛定谔的猫”的思想实验,认为这就好比在说:“一只猫死了又活着”一样的荒唐。但波尔们坚持认为:粒子世界就是不确定性、概率性的叠加态的存在,确实有别于宏观世界的荒唐,粒子遵守波函数的概率规律,观察会导致没有那么理想。

在经历了无数的实验和验证中,取得了暂时的胜利和小的成就。虽然不是很理想但是已经有了新的突破。

常常听到有人说,在量子力学的相关实验中,“电子双缝干涉实验”令人非常的“毛骨悚然”,那么为什么人们会这么说呢?今天我们就来简单地介绍一下。
电子双缝干涉实验本身并不令人“毛骨悚然”,它只是量子力学中一种演示电子的“波粒二象性”的实验。


根据量子力学的相关描述,电子这类基本粒子,可以同时具有“粒子性”和“波动性”,于是科学家们就精心设计了“电子双缝干涉实验”:让电子束从两个相互平行的狭窄缝隙中通过,然后这些电子会落在后面的探射屏上,通过对电子在探射屏上产生的现象进行观察,科学家就可以验证“波粒二象性”的正确性。


实验结果大概如上图如示,它完美地证明了量子力学相关理论的正确性。在此之后,随着科技的发展,人们渐渐具备了操控单个电子的能力,于是就有好奇的科学家想把“电子双缝干涉实验”做到更加精致,他们让电子一个一个的通过“双缝”,并试图看清楚单个电子到底是怎么样通过“双缝”的。


然后令人“毛骨悚然”的事情就发生了,简单地讲,就是存在观测者的时候,电子只会呈现出“粒子性”,而一旦没有观测者存在,它们绝对是呈现出“波动性”。这些单个发射出去的电子,就像是一个个无所不知的精灵一样,它们会根据观测者的行为,来决定自己的状态。
为了搞清楚这个问题,科学家想出一个办法,那就是在电子通过双缝之前不去做任何观测,然后等到电子通过了“双缝”之后,再马上打开观测设备进行观测。不得不说,这是一个好主意,因为电子通过了“双缝”之后,它以什么样的方式通过“双缝”已经成为了既定的事实,是不可能改变的。


但实验结果却让科学家大跌眼镜,因为实验结果表明,即使是电子已经通过了“双缝”,它还是会根据观测者的行为,来决定自己的状态!即存在观测者的时候,它们是“粒子性”,而假如对它们不做观测,它们又无一例外地呈现出“波动性”。


通过这个现象,我们可以看到观测者“现在的行为”,居然可以改变电子“过去的状态”!这种不可思议的事情,就是这么真实地存在着。电子双缝干涉实验强烈地暗示了我们所处的世界,与我们平常感觉到的完全不一样,这就是它令人“毛骨悚然”的真正原因。

我们常常听到有人说,在量子力学的相关实验中,“电子双缝干涉实验”令人非常的“毛骨悚然”,那么为什么人们会这么说呢?今天我们就来简单地介绍一下。

电子双缝干涉实验本身并不令人“毛骨悚然”,它只是量子力学中一种演示电子的“波粒二象性”的实验。



根据量子力学的相关描述,电子这类基本粒子,可以同时具有“粒子性”和“波动性”,于是科学家们就精心设计了“电子双缝干涉实验”:让电子束从两个相互平行的狭窄缝隙中通过,然后这些电子会落在后面的探射屏上,通过对电子在探射屏上产生的现象进行观察,科学家就可以验证“波粒二象性”的正确性。



实验结果大概如上图如示,它完美地证明了量子力学相关理论的正确性。在此之后,随着科技的发展,人们渐渐具备了操控单个电子的能力,于是就有好奇的科学家想把“电子双缝干涉实验”做到更加精致,他们让电子一个一个的通过“双缝”,并试图看清楚单个电子到底是怎么样通过“双缝”的。



然后令人“毛骨悚然”的事情就发生了,简单地讲,就是存在观测者的时候,电子只会呈现出“粒子性”,而一旦没有观测者存在,它们绝对是呈现出“波动性”。这些单个发射出去的电子,就像是一个个无所不知的精灵一样,它们会根据观测者的行为,来决定自己的状态。

为了搞清楚这个问题,科学家想出一个办法,那就是在电子通过双缝之前不去做任何观测,然后等到电子通过了“双缝”之后,再马上打开观测设备进行观测。不得不说,这是一个好主意,因为电子通过了“双缝”之后,它以什么样的方式通过“双缝”已经成为了既定的事实,是不可能改变的。



但实验结果却让科学家大跌眼镜,因为实验结果表明,即使是电子已经通过了“双缝”,它还是会根据观测者的行为,来决定自己的状态!即存在观测者的时候,它们是“粒子性”,而假如对它们不做观测,它们又无一例外地呈现出“波动性”。



通过这个现象,我们可以看到观测者“现在的行为”,居然可以改变电子“过去的状态”!这种不可思议的事情,就是这么真实地存在着。电子双缝干涉实验强烈地暗示了我们所处的世界,与我们平常感觉到的完全不一样,这就是它令人“毛骨悚然”的真正原因。




双缝干涉实验是什么意思?
1961年,蒂宾根大学的克劳斯·约恩松(Claus Jönsson)创先地用双缝实验来检试电子的物理行为,他发现电子也会发生干涉现象。1974年,皮尔·梅利(Pier Merli) ,在米兰大学的物理实验室里,成功的将电子一粒一粒的发射出来。在探测屏上,他也明确地观察到干涉现象。2002年9月,约恩松的双缝实验,...

怎么理解“双缝干涉实验”
在屏上形成了特定的干扰图案,因而具有波的性质。如果光是粒子,则每个粒子只能通过双缝中的一个,不会形成稳定的干扰图案。然而当在双缝上安装了探测器时,探测结果又显示光束每次只通过一个缝而不是两个同时通过,这又证明了粒子的性质。因此,双缝实验证明的是波粒二象性。

为什么会有“双缝干涉”实验?
因为量子力学的“双缝干涉实验”让一座几百年前建立起来的经典物理学大厦几乎在一夜之间塌了。“双缝干涉实验”这个实验证明:主观与客观能够根据条件的不同而随意切换,量子力学的“观察者原理”,也就是说,一旦你观测了,就会引起我们前面说的叠加态的坍缩,从而,就会出现一个绝对的客观结果。这听起来...

由双缝干涉实验的“恐怖”来怀疑我们的世界的真实性,是别有用心
这就是经典的杨氏双缝干涉实验。这个划时代的实验是为了验证光的波粒二象性,也就是光既具有粒子性也具有波动性。所以说经典的双缝干涉实验一点都不恐怖,甚至说意义非凡,是光具有波动性的重要证据,颠覆了牛顿长达一百年光是粒子学说的统治。真正让人难以理解但还不算恐怖的是下边的试验,这就是量子...

“单光子”双缝干涉实验,是用的“光子”?还是“电子”?
使用光子,杨双缝干涉实验使用可见光或光子,可见光的波长接近真实物体的大小双缝,并且可以看到明显的衍射现象,因为如果使用单色光,那么干涉条纹是明暗条纹,物理粒子也在波动 指的是德布罗意波,但衍射现象不明显,电子的晶体衍射实验是最好的证据,原子甚至更宏观的物体在波动,但粒子的性质更明显。如果用...

量子双缝干涉实验解释
量子双缝干涉实验表明单个粒子的位置和运动不是确定的,而是具有概率性。在量子力学中,这种波粒二象性是很常见的现象,而实验结果进一步证明了量子力学的正确性。这是一种重要的实验现象,它能够说明量子力学中波粒二象性的概念。在这个实验中,一个粒子被发射到一个具有两个小孔的屏幕上,然后在另一端...

双缝干涉实验是怎样的,它为何被说可怕?
我们周围存在的世界可能是个虚拟的世界。为什么人们对的“双缝干涉实验”感到畏惧呢,“双缝干涉实验”蕴藏了什么?令人不寒而栗?难道电子双缝干涉实验有着恐怖的一面?实际上,双缝干涉实验令人感到恐怖是因为颠覆了人类对客观世界长时间的认知,就是当人类认识并改造改造世界的过程中...

双缝干涉实验是什么?这个实验有什么意义呢?
如果光从光源以粒子的形式传播到屏幕,那么撞击屏幕上任何特定点的数量应等于穿过左侧狭缝和右侧狭缝的总和。换句话说,任一点的亮度应为右狭缝被阻塞时的亮度与左狭缝被阻塞时的亮度之和。但是,在双缝干涉实验中,发现阻塞一个缝隙会使屏幕上的某些点变亮,而其他点变暗。这只能通过波的交替相加和相减...

什么是杨氏双缝干涉实验?
杨氏双缝干涉实验是光学中的经典实验之一,它演示了光的干涉现象,基本公式:Δx=λ* d\/ L。1、Δx是相邻明条纹或暗条纹之间的距离,λ是光的波长,d是双缝之间的距离,L是双缝到屏幕的距离。这个公式描述了在屏幕上每个点与双缝之间的距离和该点处的明暗条纹的变化。2、在进行杨氏双缝干涉实验时,...

科学家们在双缝干涉实验中看到了什么,真的会令人恐怖吗?
有人不断的在网上嚷嚷,双缝干涉实验的结果让科学家感到恐怖。这种说法实在有些夸张和故弄玄虚,双缝实验反映出来的现象,实际上涉及了量子力学里面最基本的问题,成为量子力学立论之本。量子力学的许多重要理论都是由这个实验引发出来的,如不确定性原理、量子纠缠、平行宇宙、薛定谔的猫、波函数坍塌等等。 但这一切都源于...

顺平县15521951775: 关于电子的双缝干涉实验~~~~~~~~~~~~求高人指导 -
邸言斯迪: 带观察者也会有干涉条纹,双缝干涉实际上在有光无光情况下都可以实验,当然无光情况下比较明显,而且可以排除无关光线的干扰,单个电子实验进行之后才确认了波粒二相性的,因为单电子也会有干涉,这个没法用粒子来解释

顺平县15521951775: 简单介绍一下双缝干涉实验 -
邸言斯迪: 考点就是, 1.知道双缝干涉实验结构光路图是怎么样的,就是前面一个单缝,后面一个双缝.最后一个屏幕 2.知道发生明显干涉的条件,就是同频,同振动方向,固定相位差. 3.知道干涉图样,就是等间距竖条纹 4.知道明纹暗纹位置的条件,就是一个是波长整数倍,另外一个是半波长奇数倍. 5,会算间距,就是两个相邻明条纹条件,减一下就可以算了!

顺平县15521951775: 电子为什么会发生双缝干涉 -
邸言斯迪: 不知道你的高中还是大学 首先解释干涉 波会发生干涉现象 那么如果电子的频率,或者波长满足干涉条件即可发生干涉 杨氏双缝干涉实验:从单缝(线光源)发出的单色光射到与之平行的双缝上,即可在双缝屏后获得来自双缝(相干光源)的两...

顺平县15521951775: 单电子双缝的干涉原理是怎么样的?
邸言斯迪: 从波的数学分析可知,稳定的干涉一般是两列相位不同的波同时叠加的结果.将70000次电子先后撞击相片的轨迹投影解释成电子的自相干涉是纯数学的,而不是物理的.前面的电子已跑掉了,后面电子如何再与其干涉,显然是不成立的.因此,将单电子大批次撞击后留下的波纹状投影,解释成单电子一分为二且自相干涉是错误的,且违反了目前标准基本粒子模型电子不可再分的原则.因此,单电子的双缝试验是单电子通过狭缝后的位置概率统计结果,但不能就此断定电子是波且自干涉.沿狭缝的宽度方向形成波纹状位置分布,而长度方向未形成波纹状位置分布,已说明电子的位置分布是受狭缝的长、宽、厚等因素的影响,而不是电子自身的自相干影响.

顺平县15521951775: 双缝实验的原理是什么? -
邸言斯迪: 双缝实验 让我们考虑这一“原型的”量子力学实验.一束电子或光或其他种类的“粒子--波”通过双窄缝射到后面的屏幕去.为了确定起见,我们用光做实验.按照通常的命名法,光量子称为“光子”.光作为粒子(亦即光子)的呈现最清楚地...

顺平县15521951775: 谁真正做过双缝干涉实验带观察者的神秘影响的 -
邸言斯迪: 事实上,性质的电子双缝干涉实验很简单,是在运动中的电磁波的电子激发,电磁波和电磁波干扰! 电子干扰是怎么回事呢?这是因为电子是非常轻,它是容易受到干扰强度区间分布电磁场效应,就像两个很轻的纸船在平静的水面造成两波干扰

顺平县15521951775: 电子的双缝干涉实验中电子是怎么通过双缝的 -
邸言斯迪: 是这个意思,因为你安装的探测器引入了测量,而这个测量会对这个系统产生影响,测量之前,在狭缝处的波函数是电子通过左侧与电子通过右侧这两个波函数的叠加态,就是这样的叠加,产生了干涉效应而使得电子出现了干涉条纹. 然而,一旦经过了测量

顺平县15521951775: 波粒二象性为什么恐怖
邸言斯迪: 作为被列入世界上十大经典物理实验之一的双缝实验,让很多物理学家和科学家们伤透脑筋.双缝实验是一种光学实验,却有很多人说光缝实验其实很恐怖,它让人对世界...

顺平县15521951775: 电子双缝干涉实验为什么不能在云雾室做?不就能看到粒子的轨迹了吗? -
邸言斯迪:[答案] 电子的双缝干涉试验中,电子的波长非常短,双缝非常的小,在云室中的轨迹线径要大于双缝的线径,根本看不出来从哪个缝过去的.

顺平县15521951775: 电子双缝干涉实验 -
邸言斯迪: 照射光波长较长时,干涉现象较明显 波长越短,干涉条纹就越不明显,最后无法干涉

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