從我們小時候起，就從老師和家長那裡聽過很多非常經典的物理實驗，比如牛頓用三稜鏡分解太陽光，伽利略在比薩斜塔上的自由落體試驗等，而今天我們要談的這個東西，很多人可能聽都沒聽過。
然而，就是這個很多人聽都沒聽過的實驗，卻被美國《物理世界》雜誌評為十大經典物理實驗之首。
也被一些學者認為是「最令人毛骨悚然的科學實驗之一」。
這就是「電子雙縫幹涉實驗」。
想要完全解釋這個電子雙縫幹涉實驗，其實很燒腦，為了方便大家理解，筆者就用最簡潔的語言來為大家詳細解讀這個實驗。
初始的實驗：楊氏雙縫幹涉實驗
在19世紀以前，牛頓一直認為光是一種粒子，他的光粒子學說統治了物理學界長達一百多年的時間。
到了1830年英國的物理學家的託馬斯·楊向這個觀點挑戰。他在百葉窗上開了一個小洞，然後用厚紙片蓋住，再在紙片上戳一個很小的洞。讓光線透過，並用一面鏡子反射透過的光線。
然後他用一個厚約1/30英寸的紙片把這束光從中間分成兩束。結果看到了相交的光線和陰影。後來他換了個方式把光源放在一張開了一個小孔的紙片前，然後在後面再放一張開了兩道平行狹縫的紙片。
光從第一張紙片的小孔中射入，再穿過後面紙片的兩道狹縫，然後投到屏幕上，這樣形成一系列明、暗相間的條紋，這說明兩束光線可以像波一樣相互幹涉。
託馬斯·楊的實驗在物理學史上是一個聞名而經典的實驗，撼動了牛頓長達一百多年光粒子學說的統治，是光的波動學說被再次確認的有力證明，所以意義非同凡響。
說到這裡，可能有些小夥伴有點不理解，別急，請大家跟著筆者的思路走
大家這樣想像一下，你手裡拿著一把射出小塑料珠的玩具槍，向正前方不斷的發射小塑料珠，同時在你的正前方放上一塊鋼板，鋼板上開兩條平行的縫隙，小塑料珠往前射去，通過縫隙，打到鋼板背後的黑板上，那麼肯定會出現兩條平行的彈痕。這很容易理解。（如下圖）
接下來我們來看看，波是如何做的，大家應該都知道，水波也是一種波，我們就用水波來做例子（如下圖）
注意到了嗎？波和粒子是不一樣，當波在通過兩條縫隙的時候，出現了幹涉現象，上圖中一個個亮點就是波的幹涉點。
因此，當波打在鋼板背後的黑板上時，就會出現如下圖的現象：
沒錯，和粒子不一樣，波打在黑板上時會形成一系列明、暗相間的條紋，這就是「幹涉條紋」。
奇怪的現象：電子雙縫幹涉實驗
1905年愛因斯坦提出光量子理論，雖然在當時很多人們感覺難以接受，認為光怎麼可能又是粒子，又是波；
而隨著時間的推移，大量的科學家進行實驗認證，愛因斯坦的光量子理論被認可，光的粒子學說才再次翻身。
從此，光既有波性，又有粒子屬性的波粒二象性，最終被物理學確定下來。也奠定了量子物理學的基礎。
隨著量子物理的誕生，粒子世界被知曉，物理學家們突發奇想，把光的雙縫幹涉實驗由光粒子變成了電子，重複這這個實驗。
物理學家使用電子發射源發射電子束從前木板的雙縫小孔中射入，讓電子概率性的穿過孔後的雙縫板，最後落入到後面的屏幕上，屏幕上有可以顯示電子最終位置的探測器，實驗方式其實和光的雙縫幹涉實驗差不多。
通過不斷的重複射入電子，屏幕上居然也出現了同光一樣的多條明暗相間的幹涉條紋，這讓很多科學家大為不解，要知道，電子可是真正的實體粒子，怎麼會出現幹涉現象呢？
最後科學家得出結論，電子雙縫實驗說明了電子，包括其它粒子在內，都與光一樣具有雙縫幹涉現象，這表明粒子也具有波性，粒子也具有波粒二象性，這是量子物理的一次顛覆性認識。
恐怖的開始：單電子雙縫幹涉實驗
電子雙縫隙實驗，給物理學家們帶來了很大的困惑，他們想不明白的是：電子作為真正的實體粒子，為什麼會具有波性呢？
因此科學家做出一個假設：因為射出的一束電子裡，含有多個電子，電子之間會互相干擾，因此產生了幹涉現象。
如果上述推理正確，那麼實驗時，一次只射出一個電子，就應該不會再發生幹涉現象。
於是，科學家就使用電子發射源一次只射出一個電子來隨機通過雙縫，在連續射了好幾十個小時後，怪事發生了，幹涉現象居然還是出現了。
這怎麼解釋？單個的電子又與誰發生了幹涉？一個電子怎麼可以同時進入兩個縫隙而發生幹涉呢？難道電子有分身術？這也太怪異了！
打個比方，這就好像你前面有兩扇門，你往前走著，突然分裂成了兩個人通過了兩道門。這太匪夷所思了。
一部分科學家就認為：粒子具有波粒二象性，而且粒子性和波性處於疊加態，就是說粒子在某個時刻的特徵態既是粒子，也是波，具有概率疊加態。
這種解釋如果擴大到宏觀世界裡的意思就是：「是這個樣子，又不是這個樣子」，「 你走了又還在」，就是這種毫無邏輯的解釋。
這種解釋當然無法讓人接受，持反對態度的奧地利物理學家薛丁格，提出「薛丁格的貓」的思想實驗，認為這就好比在說：「一隻貓死了又活著」一樣的荒唐。
所謂的薛丁格的貓是指將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率，如果鐳發生衰變，會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子，貓就會死；如果鐳不發生衰變，貓就存活。
根據量子力學理論，由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加，貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態。
這隻既死又活的貓就是所謂的「薛丁格貓」。但是是不可能存在即死又活的貓，則必須在打開箱子後才知道結果
細思極恐：單電子雙縫幹涉延遲實驗
問題到此還沒有完，粒子世界更玄、更顛覆常識的實驗還在後頭，這不僅令物理學家們感到更疑惑，還令普通人細思極恐。
這就是單電子雙縫幹涉延遲實驗。
1974年，義大利米蘭大學的梅裡教授又進行了一次電子雙縫幹涉實驗，不過這次梅裡教授在雙縫的入口安裝了極高清的攝像頭，它可以直接觀察到電子的運動情況，以此拍攝單個的電子是如何同時穿過雙縫而形成幹涉。
但令梅裡教授沒有想到的是，他安裝攝像頭的這一舉動使這項實驗發生了更加詭異的事情，震驚了整個科學界。
梅裡教授的實驗依然是將電子一個一個進行發射，然後梅裡教授通過監視器觀看電子的運動情況，梅裡教授驚訝的發現：原本預想的探測器上很多相互幹涉的條紋不見了，電子如最開始人們預想的一樣，直線的通過雙縫，並且留下了兩條平行、對應的亮紋。
梅裡教授很疑惑，自己進行的實驗與以前科學家們進行的電子雙縫幹涉實驗沒有任何差別，梅裡教授只是在此基礎上安裝了一個攝像頭而已，但是這一行為並沒有幹預實驗的正常進行。
梅裡教授實在想不出其中的原因，於是他將攝像頭關閉，又重新進行了一次實驗，這次探測器上卻出現了很多相互幹涉的條紋，梅裡教授再將攝像頭開啟，探測器又變成了兩條平行對應的亮紋，簡單的說就是當用攝像機試圖看著電子的時候，幹涉條紋竟然消失了。不看的時候，幹涉條紋又出現了。反覆都如此，不論誰做，在什麼地方做，結果都一樣。好像電子是有意識的，知道有人在看著它。
後來科學家利用光子、原子、甚至分子做雙縫幹涉實驗，得到的結果也與梅裡教授相同，為何人的意識能決定微觀粒子的運動狀態呢？為何微觀世界的粒子仿佛像有意識一樣呢？
這真令人細思極恐，對於這種詭異的現象連科學家都感覺心裡發毛。並提出了很多可怕的解釋。
有的科學家說當我們沒有看電子的時候，電子就不是實在的東西，它像個幽靈向四周散發開來，以波的形態飄浮在空間中。你一睜開眼睛，所有的幻影就立馬消失，電子的波函數在瞬間坍縮，變成一個實實在在的粒子，隨機出現在某個位置上，讓你能看到它。
另外一種解釋更加恐怖：因為它居然認為世界是由意識決定的。意識與物質互補，其原理是這樣說的：電子既是一種粒子，也是一種波，它具有波粒二重性。但在每一個特定的時刻，電子不可能既是粒子又是波，而只能是其中的一種。它到底會是粒子還是波，這取決於是否有人觀察它，當沒人觀察它時，它就是波，而一旦有人觀察它，它就變成了粒子。
通俗的說， 比如你老婆要生孩子了，如果你不去看的話，會生一大胖小子，但是如果你去看的話，去觀察整個生產的過程，那麼生出來的就是一個猴子。你說可怕嗎？
再比如說，你自以為了解你身後的世界，可是你知道嗎？在你轉身的那一瞬間， 你身後的世界變成了你看到的世界，在你看的前一秒，並不是那樣的。 不是這個世界本來就在這裡，而是你去看的那一個瞬間，世界變成了你看到的世界。 這個世界只是造物主想讓你看到的那個樣子，只是一個幻象。
至今為止，電子雙縫幹涉實驗背後的真相，我們至今也沒有得出答案，但是我相信，隨著科學的發展，終有一天，我們會破解量子物理的奧秘。