双缝实验为什么恐怖 原因是什么

作者&投稿:饶盾 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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如果人没有进行观测,电子就会从两条缝隙中穿过,可一旦观测,就会看到电子是从其中一条缝隙中穿过,可以简单理解成其中一条缝隙的电子因被观测而坍缩导致看不见,但两种情况都会在墙面上留下两个条纹。这就是双缝实验恐怖的原因了。

1 双缝试验为什么恐怖

如果电子是互不干涉地运动,穿过双缝落到黑板上是两道痕迹。如果电子是以波的形式运动,由于波之间存在干涉,穿过双缝落到黑板上是一道道痕迹。一开始实验表明电子以波的形式运动。即使一个个电子发射,黑板上还是一道道痕迹。于是科学家想知道为什么一个个电子发射也会有波的现象,于是将高速摄像机对准双缝以便观察。重点来了:当想进一步观察时,粒子却是是互不干涉地运动,穿过双缝落到黑板上是两道痕迹!

双缝实验,著名光学实验,在1807年,托马斯·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双缝实验:把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,这样就形成了一个点光源(从一个点发出的光源)。现在在纸后面再放一张纸,不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上,就会形成一系列明、暗交替的条纹,这就是现在众人皆知的双缝干涉条纹。

试验本身没什么问题,证明了光有波粒二象性,但是科学家们想观察清楚如何会这样,于是他们在微观层面上来观察,架设高速摄像机,观察光子是如何一个一个通过缝隙形成波干涉的,这时候神奇的事情出现了,光子波的特性消失了!又变成人类最容易理解的粒子,只出现了两条条纹。这才引出了超级可怕和诡异的电子双缝干涉实验和后来石破天惊的的“延迟选择实验”,给整个人类带来了前所未有的思想冲击。

1 对实验的诠释

哥本哈根诠释

哥本哈根诠释为许多先驱量子力学学者的共识。哥本哈根诠释明确地阐明,数学公式和精确实验给出很多关于原子尺寸的知识,任何大胆假设都不应该超越这些知识范围。概率波是一种能够预测某些实验结果的数学构造。它的数学形式类似物理波动的描述。概率波的概率幅,取其绝对值平方,则可得到可观测的微观物理现象发生的概率。应用概率波的概念于双缝实验,物理学家可以计算出微观物体抵达探测屏任意位置的概率。

除了光子的发射时间与抵达探测屏时间以外,在这两个时间之间任何其它时间,光子的位置都无法被确定;为了要确定光子的位置,必须以某种方式探测它;可是,一旦探测到光子的位置,光子的量子态也会被改变,干涉图样也因此会被影响;所以,在发射时间与抵达探测屏时间之间,光子的位置完全不能被确定。

一个光子,从被太阳发射出来的时间,到抵达观察者的视网膜,引起视网膜的反应的时间,在这两个时间之间,观察者完全不知道,发生了什么关于光子的事。或许这论点并不会很令人惊讶;可是,从双缝实验可以推论出一个很值得注意的结果;假若,用探测器来探测光子会经过两条狭缝中的那一条狭缝,则原本的干涉图样会消失不见;假若又将这探测器所测得路径信息摧毁,则干涉图样又会重现于探测屏,这引人思维的现象将双缝实验的程序与结果奥妙地连结在一起。

路径积分表述

路径积分表述是理查·费曼提出的一个理论(费曼强调这个表述只是一种数学描述,而并不是尝试描述某些无法观察到的真实程序)。路径积分表述不采用粒子的单独唯一运动轨道这种经典概念,取而代之的是所有可能轨道的总和。使用泛函积分,可以计算出所有可能轨道的总和。

路径积分表述阐明,假设一个光子要从发射点 a 移动至探测屏的位置点 d ,它会试着选择经过所有的可能路径,包括选择同时经过两条狭缝的路径;可是,假若用探测器,来观察光子会经过两条狭缝中的那一条狭缝,整个实验设置立刻有所改变;假设探测器的位置为点e,而探测器观察到光子,则新的路径是从点 e到点 d;这样,在点e与点d 之间,只有空旷的空间,并没有两条狭缝,所以不会出现干涉图样。



通过单缝衍射,我们可以推导出双缝衍射也是光的反射现象。但是社会上有这么一些人打着科普的幌子,故意愚弄大众,声称使用单光子源发射激光,把一个光子到双缝,我想问一下你所使用的单光子发生器是哪里生产的,提供一下型号,技术参数。如果没有,你子虚乌有的编造事实,愚弄大众,目的是什么?

那么双缝实验为什么恐怖?原因是什么?

我想是有人不想让我们了解事情的真相,这才是为什么恐怖的真正原因。




连城县17176463012: 波粒二象性为什么恐怖
子车彼盐酸: 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...

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子车彼盐酸: 当用摄像头拍电子时,由于摄像头的电路会形成磁.场,对电子产生力的作用,所以拍照时电子显示出不一样的状态

连城县17176463012: 谁能告诉我光的双缝实验为什么会产生那样的结果? -
子车彼盐酸: 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

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连城县17176463012: 什么是双缝实验 -
子车彼盐酸: 这是一个思想实验,回答你的这个问题是今天最后一个了问题了,该下班了—— 研究波动光学时,说道杨氏双缝干涉,光在通过两条距离很近的狭缝时发生了干涉,在屏幕上留下干涉条纹; 现在研究电子,如果我们打着灯看电子在双缝处干了...

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子车彼盐酸: 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……

连城县17176463012: 电子双缝实验会不会是量子叠加态的原因 -
子车彼盐酸: 量子包括微观粒子都有波粒二象性,这是量子力学的基本假定,不然量子力学也就不成立了. 你把电子想象成一个波,就容易理解叠加态了.薛定谔猫处于2个概率波的叠加态.薛定谔把猫的死和活2个不确定的状态量子化来考虑,抽象成了概率量子...

连城县17176463012: 杨氏双缝实验中,在光强弱到只有一个光子通过的时候,一个光子为什么能同时经过两道缝,进行干涉??? -
子车彼盐酸: 杨氏双缝实验中,在光强弱到只有一个光子通过的时候, 不会出现进干涉现象.不存在一个光子能同时经过两道缝 光的干涉是一种宏观现象.只有一个光子的光波,无法表现. ,

连城县17176463012: 双缝实验的问题概述 -
子车彼盐酸: 在实验中,如果把狭缝s的宽度逐渐变大,这时,会发现屏幕上的条纹逐渐模糊,以至最后消失.由此可见,要得到清晰的干涉条纹,狭缝s的宽度必须满足一定的条件. 在讨论双缝干涉条纹分布时,一般把缝光源的宽度看作是无限窄的.当考虑...

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