科學家們的集體靈異事件,雙縫幹涉實驗,傳達了什麼結果?

2021-01-09 莫小白學者

科學的發展總是一步一個腳印,後人的腳印會逐步掩蓋前人的腳印。一切都是有跡可循,有章可查。不過每一次科學的大步提升,往往都伴隨著一次世界觀的崩潰。從最初腳下的土地是天圓地方,到現在證明地球就是一個球體。從最初的地心說到現在的日心說。到今天為止,對於這個世界的了解已經遠遠超過了先人,科學家可以利用現在已經掌握的規律,對世界上大部分現象進行科學的解釋。

不過,雖然宏觀世界的規律已經掌握了一些,但是在微觀世界當中,科學家仍然是一個門外漢,無法窺探在微觀世界當中的規律,是否與宏觀世界相一致。在沒有研究微觀世界之前,對於這個世界的了解,都是建立在現實的確定性。

所謂的現實確定性,其實就是掌握宏觀世界的規律,通過這些規律,我們能夠計算出一個星球運轉軌跡。不誇張的說,如果這個世界上有一臺巨大的電腦,只要將現實世界當中所有的數據都輸入其中,那麼就能夠精準的判斷出每一個人的未來,甚至整個世界的未來。

然而在量子力學出現之後,這一切都呈現出了崩塌性。物理學中有一個著名的實驗叫雙縫幹涉實驗,這個實驗可以說是20世紀科學家們集體遭遇的一次靈異事件。這次事件的本質是為了研究光究竟是什麼?在此之前,科學家對於光的研究一直分為兩個派系,有人認為光是一種波,有人認為光是一種粒子。所謂的波就像是水波一樣,能夠出現重複疊加的現象。而粒子就像是發射了一顆子彈,具有明確的方向和軌跡,不具備疊加性,波和粒子是兩種完全不同的東西。

這種情況下,雙縫幹涉實驗就開始了。這個實驗其實也很簡單,就是在光源和探測屏幕之間放了一個開了兩道狹縫的擋板。如果光是粒子的話,那麼穿過縫隙之後會留下兩道槓。如果光是波的話,那麼在穿過縫隙之後會形成幹涉,就會出現類似於斑馬線的圖案。

科學家們經過了三次實驗,得出了一個事實,那就是光子具備波粒二象性,既有波的屬性,也有粒子的屬性。然而令人奇怪的事情,也就是在這個時候。在探究光子究竟是通過哪個縫隙的時候,卻導致了光子的波性消失,在不探究的時候,波性又出現了。

其實這種情況就說明了一個現象,那就是在做實驗的時候,我們的觀測行為導致光子的狀態發生了改變。打個簡單的比方,當我們投擲一枚硬幣的時候,會有正面和反面兩種情況。但是當我們想要探究出現哪一種情況,卻是出現了正面的情況,反面的情況再也沒有出現過。如果觀察者的觀察行為能夠導致實驗結果的改變,那就說明目前科學所發現的一切都產生了這樣的結果。也就是說一切都不存在客觀性和確定性,這就是雙縫幹涉實驗的可怕之處。

相關焦點

  • 為什麼說雙縫幹涉實驗恐怖?到底恐怖在哪裡?
    雙縫幹涉實驗顧名思義就是光通過兩條平行的狹小縫隙後,投射在屏幕上的狀態,看似簡單無奇,可實驗結果卻像玄學的靈異事件令人驚悚莫名。其實雙縫幹涉實驗歷史悠久,皆源於光的波動說與粒子說的百年爭鬥。光到底是粒子還是波?這曾是物理學界爭論不休的話題。所謂粒子,簡單說就像一個個光滑的玻璃珠子。每當我們打開手電筒,無數光子就像子彈筆直的射向遠方。
  • 恐怖的雙縫幹涉實驗——20世紀物理學的靈異事件
    雙縫幹涉實驗,著名的光學實驗。經典的楊氏雙縫實驗,就是從從兩個狹縫射出的波,因為振幅和相位在空間的分布不同,相位相同的區域,振動加強會形成明亮條紋,相位相差π的區域,振幅相減,會呈現暗條紋,因此屏幕上會出現明暗相間的幹涉條紋。
  • 人的觀察能夠影響結果,匪夷所思的雙縫幹涉實驗揭示了什麼奧秘?
    理察·費曼曾說:雙縫幹涉實驗是量子力學的核心實驗,就是因為雙縫幹涉實驗能夠展現量子力學的奧秘。關於雙縫幹涉實驗,得從光的粒子說和波動說這兩個理論的爭議說起。牛頓是人類歷史上最偉大的科學家之一,他不僅發現了光的色散,還提出微粒說,認為光是由一個一個的微小粒子組成的。而在同時代,惠更斯認為光是一種波。
  • 雙縫幹涉延遲實驗到底驗證了什麼?為什麼說它的結果很恐怖?
    實際上,早在1678年的時候,胡克就預言了光的偏振性,以及這裡說到的幹涉現象,因為 「光波動理論」就是在這個時期被正式發表出來,只不過託馬斯·楊在1807年通過衍射實驗證明了這個理論,相當於胡可當時的預言被照進了現實。而雙縫幹涉延遲實驗又是由約翰·惠勒在1979年提出的一個構想,他是愛因斯坦的曾經的同事,而這個實驗被提出的時機就是愛因斯坦100周年誕辰的時候。
  • 令人困惑的「雙縫幹涉實驗」,到底是什麼情況?
    ——雙縫幹涉的「詭異」接下來我們看雙縫幹涉,這事要先從牛頓說起,源於一個看似簡單,然而誰都答不上來的問題——光是什麼東西?圖:牛頓三稜鏡實驗牛頓作為當代學霸,為光學做出了不少貢獻,比如陽光是由多種光混合而成的三稜鏡實驗就是他搞出來的。他認為光又能反射,還折射,運動軌跡會改變,就像桌球扔牆上會反彈回來,因此它最小的單位應該是粒子。
  • 細思恐極的「雙縫幹涉實驗」?科學了不起 系列徵文賽
    從小孔中射出的光穿過兩道狹縫投到屏幕上,就會形成一系列明、暗交替的條紋,這就是現在眾人皆知的雙縫幹涉條紋。雙縫實驗證明了光有波動性,並有「泊松亮斑」得到了充分的驗證。科學家們想在微觀層面上來觀察,架設高速攝像機,觀察光子(實際採用電子)是如何一個一個通過縫隙形成波幹涉的,這時候神奇的事情出現了,波的特性消失了!又變成人類最容易理解的粒子,只出現了兩條條紋。這才引出了超級可怕和詭異的電子雙縫幹涉實驗和後來石破天驚的的「延遲選擇實驗」,給整個人類帶來了前所未有的思想衝擊。
  • 首次用反物質完成了雙縫幹涉實驗
    科學家首次用反物質粒子進行了著名的雙縫幹涉實驗。雙縫幹涉實驗證明了量子物理學的基本原理之一:波粒二象性。
  • 雙縫幹涉實驗真的無法解釋嗎
    光的雙縫幹涉實驗是證明光具有波動性有力證據,後來人們又用電子,質子等粒子進行實驗,得到了同樣的結果,證明波粒二象性對所有物質具有普適性,然而其背後的原因一直是個謎,特別是當我們對其進行觀測時,幹涉條紋卻神秘消失了。光子似乎和我們玩起了捉迷藏。
  • 什麼是雙縫幹涉實驗,這個實驗有什麼意義?未來會如何發展?
    所以你也可以這麼理解為什麼測量對於微觀世界的影響這麼重要--因為在宏觀世界,你的測量探針相對於你測量的東西來說微乎及微,構不成什麼影響。但是對於微觀世界,你用一個電子去探測一個光子,那你就會把這個光子完完全全的改變的。實操的雙縫幹涉實驗有沒有可能 因為有了測量(物質之間的相互作用),使得光子失去了波的特性?
  • 實驗 | 用雙縫幹涉測量光的波長
    根據雙縫幹涉中條紋間距△x=Lλ/d。已知雙縫間距d,再測出雙縫到屏的距離L和條紋間距△x,就可以測出光波的波長。實驗過程L的測量誤差本實驗中刷高峰到光屏 的距離較長,L的測量誤差不太大,但也應選用毫米刻度尺測量。並多次測量出平均值減小實驗誤差。2. 測量條紋間距△x帶來的誤差。(1)幹涉條紋沒有調到最清晰的程度。(2)分劃板刻線與幹涉條紋不平行,中心刻線沒有恰好位於條紋中心。
  • 光引領科學前行,雙縫幹涉實驗催生了量子力學,世界為之改變
    有人不斷的在網上嚷嚷,雙縫幹涉實驗的結果讓科學家感到恐怖。這種說法實在有些誇張和故弄玄虛,雙縫實驗反映出來的現象,實際上涉及了量子力學裡面最基本的問題,成為量子力學立論之本。量子力學的許多重要理論都是由這個實驗引發出來的,如不確定性原理、量子糾纏、平行宇宙、薛丁格的貓、波函數坍塌等等。
  • 量子力學的精髓問題和回答,都集中在電子雙縫衍射實驗中!
    量子力學的精髓問題和回答,都集中在電子雙縫衍射實驗中!那麼該如何理解,如何回答這個問題呢。好了,回到我們的題目,電子雙縫實驗該如何理解和解釋?就是說,我如果認為世界是確定的,就必須給出一個確定性的解釋。現在我們來了解一下什麼是電子雙縫衍射實驗。如圖所示,為費恩曼設想的理想單電子幹涉示意圖。最左側為電子槍,1和2為兩條狹縫。
  • 用量子糾纏、雙縫幹涉,可構造1種預言未來的系統
    根據量子糾纏之間速度無限快的原理,可以結合微觀粒子的雙縫幹涉實驗,構造出一個能夠預言未來的系統。我們知道雙縫幹涉實驗,只要對粒子進行探測,機率波就潰縮成粒子確定狀態。在顯示板上波動的粒子會顯示出幹涉條紋,而無波動的粒子則會顯示出一條中間亮,兩邊逐漸暗的條紋。
  • 這個簡單的高中實驗,卻顛覆了愛因斯坦的認知,至今無人能解釋
    在這個實驗中託馬斯·楊提出了幹涉這個名詞,楊氏雙縫實驗也被稱為光的幹涉現象。這個實驗在當時造成了極大的轟動,最終導致託馬斯·楊被學術界封殺,轉而研究歷史,因為在當時,牛頓的微粒說佔據了學術界主流,被科學家奉為聖經。什麼是微粒說呢?
  • 觀察能影響客觀世界,電子雙縫實驗有多邪?觀察者效應可信嗎?
    薛丁格因此而斬獲了諾貝爾獎,但他的看法卻不被另一派科學家們所接受,這些科學家被統稱為哥本哈根學派,玻爾和波恩都是其中的代表人物。他們認為電子並不是一種波,也不是一種單純的粒子,實際上電子既具有粒子的性質,也具有波的性質,簡而言之就是電子既是粒子又是波。哥本哈根學派的看法對傳統的認知是一種巨大的挑戰,因為在傳統認知中,一個動物要麼是貓,要麼是狗,不可能既是貓又是狗。
  • 人類歷史上,有哪些讓人細思極恐的真實歷史事件?
    這個讓人恐懼的事件其實是一場著名的科學實驗——電子雙縫幹涉實驗,這個實驗的結果可以輕鬆地摧毀你的三觀,讓你從小到大建立的世界觀瞬間崩塌,讓你懷疑這個世界的真實性,讓人懷疑這個世界和我們看到的一切,包括山川河流,鳥語花香是不是就是一個個程序?是不是有更高級的文明操控著世界萬物。
  • 小馬物理講義:光學第三節《光的幹涉》
    但是無論是微粒說還是波動說,都沒有實驗依據。靠著牛頓的威望,這一段時間微粒說佔上風。直到19世紀通過光的幹涉,光的衍射實驗證實了光的波動性,這樣波動說就又佔到了上風。19世紀的末期,光電效應被科學家發現。愛因斯坦據此提出了光子說,解釋了光電效應的實驗,又證實了光具有粒子性。綜上光是一種具有波粒二象性的物質。
  • 複習專題——光的幹涉
    在光的幹涉中,我們重點掌握楊氏雙縫幹涉和劈尖幹涉。一、楊氏雙縫    楊氏雙縫幹涉實驗是用分波陣面法獲得相干光的,其幹涉條紋的特點是:中央始終為明紋,中央明紋兩邊分布著等間距的明暗相間的直條紋。1、幹涉條紋的動態變化    如圖,若單色光源S0有向下(或向上)方向的位移,幹涉條紋如何移動?
  • 量子力學最關鍵的一個實驗,甚至有人用「毛骨悚然」形容也不為過
    光的雙縫幹涉實驗,很多人在初中時候就接觸了,一束光經過兩個狹長細小的縫孔時候,不是產生兩條光斑,而是產生多條明暗相間的幹涉條紋!由於這個著名的實驗得出的結果與經典粒子理論結果不同,光的特性也就從粒子性就變成了具有波粒二重性。
  • 量子延遲實驗違背了因果律嗎?
    但是,我們也可以在終點處再插入一塊呈45度角的半鍍銀反射鏡,這又會造成光子的自我幹涉。如果我們仔細安排位相,我們完全可以使得在一個方向上的光子呈反相而相互抵消,而在一個確定的方向輸出。這樣的話我們每次都得到一個確定的結果(就像每次都得到一個特定的幹涉條紋一樣),根據量子派的說法,此時光子必定同時沿著兩條途徑而來。