張祥前對光的雙縫幹涉實驗的解釋

2020-12-20 張祥前

20世紀,物理學家們遇到一個難題:光到底是波還是粒子?一部分人認為光是波。另一部分人認為光是粒子,像一粒粒光滑的小球。

這個問題一直到現在仍然沒有解決,現在物理界只好認為光即是粒子又是波,稱為波粒二像性。

光的著名實驗是光的雙縫實驗。

光的雙縫實驗就是在一塊隔板上開兩條縫,讓光從一側穿過,觀察另一側的光斑,你會發現光會像水波紋一樣形成一道斑馬線,這個原因是光從兩條縫穿過之後,像水波一樣互相干涉影響。這個實驗告訴我們,光具有波動性。

在1961年,科學家進行了雙縫幹涉實驗,用一個光子發射裝置對準雙縫發射,假如光是由粒子組成,那當他通過雙縫後呈現在屏幕上時就一定會留下兩道槓。

假如光是由波組成,那麼屏幕上就會留下如斑馬線一樣的多道條紋,根據波動理論,波與波之間因為相位相同會相互疊加幹涉,會形成斑馬線狀。

第一次實驗把光子發射裝置對著雙縫發射,一粒一粒的發射出去,結果得到的是一條斑馬線。

但是光子分明是一粒一粒的發射出去的,每一個獨立光子穿過縫隙並不會出現水波一樣的幹擾,為什麼還會這樣呢?難道是光子在穿過縫隙的時候分裂成了兩個?

第二次實驗把光子發射裝置切換到點射模式,雖然每次只發射一個光子,但是經過一段時間的積累還是出現了幹涉條紋。

明明兩個狹縫只有一個狹縫有光子,那這個光子是在和誰進行幹涉呢?難道他是在和自己幹涉嗎?

科學家梅裡在1974年再次實驗,這次他在屏幕前加工了兩個攝像頭,一左一右排開,為了觀察光子是否真的分裂了,結果光子一個一個地穿過,然而就在這個時候真正詭異的事情發生了,他發現屏幕上的圖案不知什麼時候變成兩道槓,若不用攝像頭,結果依然是斑馬線。

用攝像頭光就是粒子,不用攝像頭光就是波?實驗結果取決於有沒有攝像頭?

科學界用電子同樣能夠做出以上實驗,所以,以上實驗又叫電子雙縫幹涉實驗。

電子、光子雙縫幹涉實驗能夠引起人類困惑的有兩點:

1,波動的幹涉條紋是波動相位的疊加,單個光子、電子經過狹縫,和誰相位相同?和誰幹涉?自己和自己幹涉?光到底是波還是粒子?

2,觀察者的觀察為什麼能夠影響電子、光子的運動狀態?

本人提出的統一場論【百度統一場論6版可以搜到】,可以給出解釋。

統一場論認為,宇宙中任何物體【包括我們觀察者的身體】相對於我們靜止時候,周圍空間都以光速輻射式波動運動,空間這種運動給我們觀察者的感覺就是時間。

當這個物體相對於我們運動的時候,會影響空間這種光速波動運動。

統一場論認為運動分三種,

1,物體在空間中相對於我們觀察者運動,

2,相對於我們觀察者,物體周圍空間本身的運動。

3,前2種運動的合成。

宇宙中任何物體相對於我們觀察者靜止時候,周圍空間都以光速向周圍波動,而光的本質就是靜止在空間中的靜止質量為零的激發電子,被空間這種運動帶著向外跑的。

光的波動性是因為空間本身的波動,而光的粒子性是因為光是電子因為電荷、質量消失而激發起來,轉化為光子。

比如,槍子彈可以用槍發射出去,也可以把槍子彈放在皮帶運輸機上,讓皮帶運輸機帶著運動的。

激發電子像槍子彈,而空間像皮帶運輸機,激發電子靜止於空間中被空間的運動帶著向外跑,而形成了光現象。

物體周圍空間本身的運動有點特殊,空間本身時刻以柱狀螺旋式在運動,它就是以這一種運動形式,沒有別的運動形式。但是,由於我們觀察者的運動或者觀察角度不一樣,會觀察出空間許多種運動方式。

光的相位幹涉,實際上是空間本身位置的幹涉,另外,光子生活時間和我們不一樣,光子的時間似乎凝固了,我們感覺兩個光子不同時間、從不同狹縫中穿過,但是,在光子世界中,光子認為是同時的,還有我們看到不同地方的兩個光子,對於光子世界來說可能是相同地方。

反過來,我們把相同地方的兩個光子,光子世界看到是不同地方。

一句話,光子所的世界和我們世界的世界、空間位置都是不一樣的。

人們把空間想像為靜止的,而空間是時刻光速運動的,這種矛盾才是讓人感到困惑的背後原因。

至於第2個原因,我們應該意識到,人們的觀察不只是會影響粒子的運動狀態和空間本身的運動狀態,而是與粒子、空間的運動狀態密切相關。

在統一場論中,明確的指出,物體和空間的的運動狀態是人描述出來的,沒有觀察者的話,不存在運動狀態,不過,我們需要注意的是,沒有觀察者,同樣不存在靜止狀態。

如果沒有觀察者,或者不指明哪一個觀察者,你問一個粒子,或者空間本身,處於什麼狀態,是沒有意義的。如果一定要問,只能說處於不確定狀態。

物體的運動,其本質就是我們觀察者對物體在空間中某一個位置的肯定---否定---肯定—否定---肯定---否定····這麼一個過程而已,

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