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双缝干涉实验有多可怕?为什么说它证明了世界的不真实性。
作为和相对论齐名的理论,致力于研究微观世界的量子力学却是一个反直觉的力量,在量子世界中人类不再是客观的观察者,而变成了能改变实验结果的存在,也就是说同样一个实验,有人类观察者和没有人类观察者,将导致两种截然相反的结果。
这其中最诡异的就是双缝干涉实验
这个实验旨在证明光的基本性质,也就是光究竟是光子还是光波,而为了验证这一点,物理学家托马斯.杨设置了两条缝隙并用光去照射它们,结果发现光在照过两条缝隙时会产生非常明显的干涉现象,这意味着光在传播途中是波的形式,因此才在通过狭缝后发生了干涉行为,并留下斑马线状的波纹。
然而不久后爱因斯坦的光电效应,又证明了光具备粒子性,因为只有粒子才会在照射到金属上后形成光电子,于是光的基本性质又成了一个谜题,波动派和粒子派也因此争论不休,为了彻底解决这个问题,只好又来一次改良版的双缝干涉实验。
在这次的实验中,最开始的光源是常亮模式,不久之后就产生了明显的干涉条纹,然而当光源变成单发模式,每次只释放一个光子后,干涉条纹依旧没有消失,这意味着一颗光子也能与自己发生干涉进而产生波动条纹。
这就是个很诡异的现象了,因为一次只发射一个光子,它要么从左缝中经过,要么只会从右缝中穿过。他自己是如何发生的干涉行为呢?难道光子在穿过双缝前自己分裂成了两个后又发生了干涉行为吗?
为了解决这个新的问题,超高速摄像机被放到了实验现场,准备亲眼看看光子究竟穿过了哪条缝隙,但诡异的事情发生了:射出的光子好像知道摄像机在观察,它竟然呈现出了粒子性质,屏幕上的斑马线也不知在何时悄悄变成了两道杠,而物理学家将摄像机移除后,光子又敏锐的察觉到了这个变化,两道杠立刻变成了斑马线。
此刻物理学家们不得不接受一个事实:观察者的存在会影响实验的结果,这个世界在本质上似乎并不是客观的。
针对光子的性质,物理学家们也确定了波粒二象性的存在,也就是微观粒子可以同时展示出波和粒子的特性,并且具体的特性取决于观察者的存在,后来的薛定谔的猫也是如此,盒子里的猫的存货与否只在打开盒子的那一瞬间被决定,在那之前猫处于生与死的叠加态,只有打开后才会进行量子坍塌。
目前还有理论认为,包括双缝干涉实验在内的任何真随机的量子行为,都会让宇宙发生分裂,也就是产生所谓的量子平行宇宙,如果这一理论是正确的话,宇宙的数量很可能是无限的,在无限个宇宙中有无限个你自己过着无限可能的每一种生活。
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快照生成时间:2024-07-05 14:45:06
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