恐怖的双缝干涉实验,为什么颠覆了我们对宇宙的认知?

作者&投稿:伊盾 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
双缝干涉实验,为什么颠覆了我们对宇宙的认知?~

在这里毫不夸张的说一句,当我第一次了解完整个实验的过程和结果后,一段时间内我被这个实验颠覆了人生观,甚至开始怀疑我们的这个世界到底是不是真实的。今天,就请大家和我一起来感受一下我当初受到的震撼吧。

最恐怖的电子双缝干涉实验!颠覆世界观,世界真的不是被操控的吗

我们在高中的时候曾经学过一个实验,名字叫做双缝实验,我们准备一个蜡烛,在蜡烛后面放置一块只有一条长缝隙的挡板,然后在后面放置一块有两条长缝隙的挡板,最后再放置一块黑色屏幕,屏幕上会产生明暗条纹。



这个实验是托马斯·杨所提出来的,他证实了光纤通过平行且距离很小的两个小孔,通过两小孔频率相同的光会发生互相影响投射出明暗相间的图案,第一个挡板的作用是让蜡烛发出的光先衍射,变成一束稳定的相干光源,这样可以排除干扰,能更清晰地观察到试验结果,第二块挡板的作用是让相干光变成同样的两列光源,这两列光源发生干涉,相位相同效果就加强,相位有差就抵消。

在这个实验中托马斯·杨提出了干涉这个名词,杨氏双缝实验也被称为光的干涉现象。


这个实验在当时造成了极大的轰动,最终导致托马斯·杨被学术界封杀,转而研究历史,因为在当时,牛顿的微粒说占据了学术界主流,被科学家奉为圣经。

什么是微粒说呢?牛顿在法国数学家皮埃尔·伽森荻提出的物体是由大量坚硬粒子组成的基础上,根据光的直线传播规律、光的偏振现象,最终于 1675 年提出假设,认为光是从光源发出的一种物质微粒,在均匀媒质中以一定的速度传播。微粒说由此产生。


但是托马斯·杨的实验却证实了光的波动理论,光的波动说认为光是以波的形式在运动。微粒说和波动说在此后的数百年时间里一直在争论不休。

20世纪初,随着科学家对世界的研究从宏观到微观,德布罗意在 1924 年提出了“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象。

1927 年,C . J . 戴维孙和 L . H . 革末在观察镍单晶表面对能量为 100 电子伏的电子束进行散射时,发现了散射束强度随空间分布的不连续性,即晶体对电子的衍射现象。几乎与此同时,G . P. 汤姆孙和A.里德用能量为2万电子伏的电子束透过多晶薄膜做实验时,也观察到衍射图样。电子衍射的发现证实了 L. V . 德布罗意提出的电子具有波动性的设想,从而证实了一切物质都具有波粒二象性。




这个时候双缝实验也从宏观变成了微观,变成了电子双缝实验,可以说直接颠覆了整个世界的认知。

我来和大家梳理一下背景,双缝实验是指光通过木板的狭缝从而射在屏幕上,而深入到微观领域,那就变成了电子双缝实验,光子是以波的形式运动,由于存在干涉,穿过双缝后会出现一道道痕迹。(电子和光子都属于基本粒子)

不同数量的电子通过双缝后在胶片上出现的干涉图样

但即使是一个个光子发射,也同样会发生干涉现象,条纹清晰地出现在屏幕上,这究竟是发生了什么事情。


哥本哈根解学派掌门人玻尔的解释是:“我们无需去关心它“本来”是什么,也无需担心大自然“本来”是什么,我只关心我们能“观测”到大自然是什么。电子又是粒子又是波,但每次我们观察它,它只展现出其中一面,这里的关键是我们“如何”观察它,而不是它“究竟”是什么。”


这段话的意思就是:它既是一个粒子,同时也是一个波!你观察的角度不同,那么你看到的东西也就不同。

但是爱因斯坦却表示了反对态度,单个电子怎么可能通过两条缝隙,难道电子会分身术吗?因为两条缝隙的距离虽然非常小(10∧-9米),但是对于电子来说,这个距离是电子身高的270亿倍。


后来科学家发现,单个光子并没有同时穿过双缝,而是只通过了其中一个缝,这表明此时的电子是以粒子的形态穿过去的,粒子一颗一颗打在屏幕上形成一条长光纹。那么光子究竟是怎么样做到的!这个问题不断困扰着所有人!:

如果我们根据电子的速度,当确定它已经通过双缝之后,迅速的在后面的板上放上摄像机,会出现什么情况?




结果是当我们在确定电子已经通过双缝后,迅速的在后面的板上放上摄像机的结果是—没有干涉条纹,无论实验人员如何努力,干涉条纹都不再出现!

反之亦然,如果迅速的拿掉摄像机,又会出现干涉条纹,即便我们在决定拿掉摄像机的时候,电子已经通过了双缝!




也就是说无论单个电子有没有通过双缝,只要我们一旦产生想观测的想法并产生了这个行为,那么就不会产生干涉,条纹也就不会出现。


究竟是摄像机,影响了电子的行为,还是人类的意识,影响了电子的行为呢?也或者真的是有造物主的存在,它设定好了一个既定的运行法则,不允许任何人窥探,也不容任何人打破,而人类的想法一旦产生,过去就会发生改变,从而修正最终的结果!

后来约翰·惠勒提出了一个相当令人吃惊的构想,也就是所谓的“延迟双缝干涉实验”,延迟实验的原理相当于把探测器移到了挡板和屏幕之间,让粒子先做出选择然后再观察。


例如当单个光子通过挡板后,瞬间开启探测器,这时单个光子通过两条缝已经成为了事实,我们再观察它的运动路径发现它只通过了一条缝,并且这时干涉条纹消失,只剩下一个亮点,这就相当于将因果关系颠倒了!

想了解具体完整实验的可以去看视频

你的观察令波函数坍塌,在量子力学的世界里,现在做的事情,可以改变历史上已经发生的事情。

科学家最后还把这个实验上升到了宇宙角度,科学家观察到,数百万光年以外的某个恒星,它在向地球方向发出光子,而它中间会经历一个质量巨大的星系,根据爱因斯坦相对论,这个星系将导致空间膨胀进而使光线弯曲,这个星系实际上相当于一个巨大的分光镜,将光子分成上下两条路径。


而在最右侧地球上的我们,设置两个望远镜分别对准上下两条光线通路,那么每个望远镜将观察到作为粒子性质的光子,不会发生干涉图案,因为光子或者从上面绕过来,或者从下面绕过来。

科学家提出,用望远镜、光导纤维等工具,把两条路上的光子引诱到延迟实验装置,从而完成星际版延迟双缝干涉实验

然而这个时候,每个望远镜观察到作为粒子性质的光子,并不会发生干涉图案,因为光子或者从上面绕过来,或者从下面绕过来。

而如果我们改用分光器把上下两个方向来的光线合并,我们却可以再次得到光子自身的衍射图案,从理论上来说这是不可能的。作为粒子一路旅行过来的光子是无法产生衍射图案的,必须是波才行。


要知道,它们在数百万年就已经出发,它们的旅程早已在出发前就已经被决定,也就说,当人类决定观察它们的时候,它们在数百万年前决定好的旅程路线就发生了变化!

这种诡异的现象仿佛光子是有生命的,被人发现了就变成粒子态,没被发现就偷偷变成波态,完全颠覆了认知。

目前来说,还没有哪个科学家能够对此作出完美的解释,惠勒后来引玻尔的话说,“任何一种基本量子现象只在其被记录之后才是一种现象”,我们是在光子上路之前还是途中来做出决定,这在量子实验中是没有区别的。历史不是确定和实在的——除非它已经被记录下来。更精确地说,光子在通过第一块透镜到我们插入第二块透镜这之间“到底”在哪里,是个什么,是一个无意义的问题,我们没有权利去谈论它,它不是一个“客观真实”!惠勒用那幅著名的“龙图”来说明这一点,龙的头和尾巴(输入输出)都是确定的清晰的,但它的身体(路径)却是一团迷雾,没有人可以说清。


然而惠勒的解释依然没有拨开这个实验所笼罩的迷雾,宇宙还存在着太多的未知等待着我们去探寻谜底。




在这里毫不夸张的说一句,当我第一次了解完整个实验的过程和结果后,一段时间内我被这个实验颠覆了人生观,甚至开始怀疑我们的这个世界到底是不是真实的。今天,就请大家和我一起来感受一下我当初受到的震撼吧。



双缝干涉实验彻底颠覆了我们的认知。在我们本质中,我们认为最小的是质子,但双缝干涉实验告诉我们,最小的波。

那是因为双缝干涉实验让我们认识到了另外一种能量,因为我们对宇宙从来都是一种探索的态度,这样发现让我们对宇宙有了新的认识。

因为人类做实验的时候是作为一个观测者,不参与实验本身,静静看着被实验物体发生变化,颇有一种上帝视角的感觉。然而双缝实验高速人们,观测本身会影响实验结果。是不是一下感觉自己从实验者变成了被实验者?一下子觉得是不是有上帝存在在看着可笑的我们?


双缝干涉实验为什么恐怖
首先,双缝干涉实验不是在研制什么毁灭地球的武器,所以它没什么好恐怖的,只是它违反了一些常人的直觉而已,所以用“反常”可能更合适。估计很多初中生和高中生都做过双缝干涉实验,就是在两条平行的狭缝前面放一个光源,让光源通过两个狭缝,然后通过狭缝的光源会在两条狭缝后面出现几条明暗交替出现的...

双缝实验至今权威解释
双缝实验就是电子的双缝干涉实验,为了研究电子本身的特性,科学家们通过多电子和单电子进行干涉实验,目的就是为了探寻电子之间是否会产生干涉力。这些干涉地会给电子带来什么样的影响,通过单电子和多电子的双缝干涉实验,可以发现电子之间可以产生很强大的干涉力。并且一个电子也可以产生很强大的干涉力,...

双缝干涉实验得出了什么结论?为何让科学家感到害怕?
单粒子双缝实验也能产生干涉,这个现象说明传统的解释是不对的,传统解释认为:单粒子只能通过双缝之一,产生一个亮点,众多粒子产生干涉条纹是单粒子“亮点”的统计学结果。 我觉得可以这样解释:单粒子的身体是“粒子”,而体外包裹着一层“气”,这个气就是“波”。 一、当单个粒子作双缝试验时,身体...

“双缝干涉实验”的结果为什么让人感到恐怖?
详情请查看视频回答

双缝干涉实验的结果有多可怕?
双缝干涉实验所产生的结果与我们一贯对世界的认知截然不同,一个和物理最没有关系的东西在这个实验中起了决定性的作用,这个东西就是意识,人的意识。双缝干涉实验到底是一个怎样的实验呢?这个实验的对象最早并不是电子,而是光。实验方式也十分简单。将一束平行光线向前照射,在光线的路径上放置一个挡板...

双缝科学实验是怎么回事,为何让科学家都感到恐怖?
一束光通过两个缝会在后面形成明暗相间的条纹。恐怖是因为一个实物的群体经过一个洞只会有固定的运动轨迹,但是实验确证明了运动轨迹并不是人们想的那样。

光的双缝干涉实验为什么恐怖
双缝干涉实验表明,客观世界是受人类意识影响的,而不是马哲所说的不以人的意志为转移。这样一来就颠覆了我们目前对世界的认知:世界是客观存在的,人类意识是客观世界生灭的小点。从而支持了意识主导论:意识先于客观世界而存在,是意识创造了客观世界,并作用于客观世界。那么我们目前所有的科学都会被推翻...

双缝干涉实验恐怖结论是什么?
双缝干涉实验恐怖结论是从粒子角度来看,是没法解释的。因为粒子在半透镜1的时候,要么走反射1的通路,要么走2的通路,那在半透镜2怎么能干涉呢?所以只有用波动解释才能解释通,即它同时通过了两条通路。单光子实验时,如果没有半透镜2,单个光子是粒子,而如果有半透镜2,则它又是波。那么,首先不...

有人说双缝干涉延迟实验的结果让人恐惧,这个实验是什么样的?
双缝干涉实验的结果是20世纪科学家集体遭遇的一次“灵异事件”。在这个简单的实验中,微观世界的基本本质、叠加性、不确定性和观察者效应得到了充分的展现。这三个现象太烧脑,太违反直觉,太具有破坏性,所以我们常说双缝干涉实验的结果让人觉得脊背发凉,有点“吓人”。光的双缝...

为什么有人说电子双缝干涉实验是令人“毛骨悚然”的?
说到这儿,大家就明白了为什么这个实验如此的“毛骨悚然”了吧,因为在这个实验中,好像有未知的存在在操纵电子一样,就是不让人看到电子干涉那一瞬间发生的事情,这个影响因素就是人的意识,这个在物理学中最不应该存在的词汇。目前的电子双缝实验能够得出来的结论是:你看到干涉图谱,你可以认为电子是波,但当你认为它是...

汉寿县19820374328: 谁能告诉我光的双缝实验为什么会产生那样的结果? -
道烟京都: 不可能有粒子说解释的,因为这个实验是观测波动,所以不可能观测到粒子(举个例子——如果在两缝上装上测试器,测试是光是通过哪个缝的话,可以测试出来,但干涉图案消失).粒波二相性说了一个东西,怪怪的——观测的方法觉得了观测的结果

汉寿县19820374328: 能不能介绍一下双缝实验 -
道烟京都: 这个实验极其简单,但是他的影响极其深远,在此我谨描述一下托马思·扬其人和他的实验.在1807年,杨总结出版了他的《自然哲学讲义》,里面综合整理了他在光学方面的工作,并在里面第一次描述了他那个名扬四海的实验:光的双缝干涉...

汉寿县19820374328: 关于托马斯杨的双缝干涉实验的疑问 -
道烟京都: 当然不是 经过单缝后,由于单缝极细,可看作之后的光是由点光源发出的,自然频率就像同时相干光. 再说后来科学家用激光做过实验,还有很多实验,所以你说的那种情况是不存在的

汉寿县19820374328: 波粒二象性为什么恐怖
道烟京都: 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...

汉寿县19820374328: 谁真正做过双缝干涉实验带观察者的神秘影响的 -
道烟京都: 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

汉寿县19820374328: 电子的双缝干涉现在有个明确的解释出来没 -
道烟京都: 这本身就是一个骗术,请问你如何在电子通过双缝后拿掉摄像机,本身就是唯心想象出来的所谓实验

汉寿县19820374328: 双缝干涉实验 -
道烟京都: 1 滤光片其实可以在单缝和双缝之间,但考虑到滤光片可能因为折射使得光路偏移,从而不再射到双缝上,所以最好不要这样2 只有双缝才能干涉啊……

汉寿县19820374328: 物理双缝干涉问题 -
道烟京都: 确实 这是一个神奇的实验~~ 物理学家暂时只能用波函数解释它~ 也就是说电子按照一定概率在空间分布,而和牛顿力学描述的状况完全不同 你不能再单凭头脑简单想象电子的运动轨迹是连续的曲线 微观世界很奇妙 波函数分布到宇宙深处 总有一定概率电子从上海突然出现在月球,尽管这个概率很小很小~~~

汉寿县19820374328: 为什么杨氏双缝干涉实验里,遮住一个缝,零级明纹的位置就会变化 -
道烟京都: 那是因为原来是干涉条纹,遮住一条缝,变成了衍射条纹了

汉寿县19820374328: 量子力学对双缝干涉实验的几种解释 -
道烟京都: 于是就由此衍生出了如下几种较为主流的看法: 1.哥本哈根派:观测前电子按照波函数展开(并非变成了一团云雾,这只是一种数学描述),它是干涉的.而一旦我们观测了,那么波函数就发生了塌缩,从而我们只能观测到电子通过了其中某...

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