當年的雙縫幹涉延遲實驗,為何會讓科學家感到恐怖?

2020-11-21 騰訊網

如果說宇宙不是完美的，它有BUG（漏洞），你信麼？雙縫幹涉實驗似乎一步步地發現了這個宇宙「漏洞"

雙縫幹涉實驗是什麼？

當我們在水中丟下一塊石頭，那麼水面就會產生波紋，如果同時丟下兩塊石頭，兩個水波之間就能夠出現交叉的幹涉條紋。這就是波能夠互相干涉的特徵。

雙縫幹涉實驗既在一個光源前放置一個開了兩條縫隙的不透明擋板，擋板後面再放置一個能夠觀測到的背景。當我們打開光源，會看到背景上出現明暗相間的條紋，這就是簡單的雙縫幹涉實驗。這個實驗證明了光是一種波！因為光在穿過兩條縫隙後產生只有波特有的幹涉，相反的波被抵消，相向的波被增強，導致背景上明暗相間的條紋。（日常生活中主動降噪耳機就是利用了這個原理，用相反的聲波抵消了噪音）

下面我們把實驗升級一下，光源變得非常小，背景換成高靈敏高分辨的底片。打開光源後，一開始我們看到了無數隨機分布的小點，隨後這些小點越來越多最終形成明暗相間的條紋！實驗升級後證明光是一種粒子並且還具備波的特徵，也就是光的波粒二象性！

雖然雙縫幹涉實驗已經讓人讚不絕口，不過科學家們還是在這個實驗上再次升級。將光源變成一次發射一粒的電子！電子要通過這塊擋板只能隨機通過兩條縫隙。

我們知道，要幹涉就必須有對象，沒有對象怎麼被幹涉？然而這一次實驗結果出事了，即便單個電子在隨機穿過兩條縫隙後依然在最後形成了幹涉條紋。

這個結果震驚了科學界！為什麼單個電子能夠自我幹涉？難道他還有一個分身？更詭異的是當我們觀察電子是通過哪一條縫隙時，幹涉條紋消失了。當取消觀察時，幹涉條紋又神奇的出現了！冥冥中仿佛有一雙眼睛窺視著我們，只能讓我們看到電子穿越縫隙的路徑（粒子特徵）或者電子的幹涉條紋（波特徵）其中之一！

雙縫幹涉之延遲選擇量子擦除

看到這裡，你也許認為上面的實驗會有很多未知的漏洞，我們觀察電子時已經打擾了電子的正常運動導致電子屬性改變，只是我們沒有辦法找出這個因素。接下來科學家用更加複雜精密的方法來做雙縫實驗。將一個光子分離成一對糾纏的光子A和B（糾纏的量子能夠無視距離影響對方）

AB分別做雙縫幹涉實驗（互不影響的環境），而B距離感應屏比A遠，這樣A會比B要先到達感應屏。當我們在B實驗中放置相機觀測到B通過雙縫的路徑時，A實驗的幹涉圖像消失，顯然，糾纏的兩個光子是互相影響了，B得不到的波屬性A也得不到。接下來，我們通過技術手段把B獲得的路徑信息擦除,然後A和B都出現了幹涉條紋。這裡就出現了兩個個非常詭異的現象。測量到光子的路徑信息只是"洩露」，沒有主管觀意識去查看，幹涉條紋會消失！把這個路徑信息擦除掉，幹涉條紋又會出現！

更詭異的是，實驗中我們設定從B獲得路徑信息時，A早就已經到達了感應屏形成了圖像！這時候擦除B的路徑信息，A感應屏已經"拍好照"的圖像會鬼魅般地變成幹涉條紋！

讓人難以理解的「宇宙程序」

很多人一開始認為，觀察光子路徑就是人類意識幹預了實驗。不過我們從最後一個實驗得知，在延遲選擇實驗中，測量到的路徑信息，你看與不看，宇宙程序它已經認定了你洩露了天機！光子波動屬性就被隱藏了！我們得不到幹涉圖像。如果我們把這個洩露的天機抹除掉，宇宙程序馬上修復了光子的波動性，讓我們得到了幹涉圖像。沒想到的是，我們人類在實驗室上利用量子糾纏鑽了個空子，讓圖像形成之後再得到路徑信息。接著我們再去選擇是洩露還是擦除，宇宙程序任然按照原來的指令執行了。讓已經形成的圖像變了回去（曾經不幹涉的光子，在曾經又幹涉了。這話很繞）？這是不是意味著我們找到了一個宇宙程序的BUG，用現在的決定，改變了過去！還是另有其他原因？我們生存的宇宙，這個看不到邊無比真實的世界，難道是一個設定好的「程序」？或者說宇宙這個看似無比完美運行的世界其實還有一些漏洞。如果人類將來利用這些漏洞未來的世界會發展成什麼樣子？

相關焦點

  • 為什麼當年雙縫幹涉延遲實驗讓科學家感到恐怖?
    雙縫幹涉實驗是個啥，為啥讓科學家麻頭皮雙縫幹涉實驗是為了證明光到底是由波組成的，還是由粒子組成的這一物理學史詩之爭。無論光到最後被證明是由波組成的，還是由粒子組成的，都能幫助科學家更深刻地了解宇宙本源。
  • 物理學家的夢魘:雙縫幹涉實驗,為何該實驗讓科學家感到恐怖?
    雙縫幹涉實驗 雙縫幹涉實驗在整個量子力學的發展過程中，都是科學家們繞不過的實驗而量子力學的發展得益於科學家們在爭論：光到底是粒子，還是波？ 這就使得雙縫幹涉實驗被推到了風口浪尖，因為如果科學家要認定光是一種粒子，那如何解釋雙縫幹涉？ 那這裡的矛盾點其實就是：單個的「光」到底是呈現什麼樣的狀態？
  • 【物理前沿】物理學家的夢魘:雙縫幹涉實驗,為何讓科學家感到恐怖?
    雙縫幹涉實驗雙縫幹涉實驗在整個量子力學的發展過程中，都是科學家們繞不過的實驗。著名的物理學家費曼曾經在他的著作《費曼物理學講義》中這麼評價雙縫幹涉實驗：雙縫幹涉實驗展出的量子現象絕對不可能以任何經典物理學的方式來進行解釋，它包含了量子力學的核心思想和量子力學唯一的奧秘。
  • 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?
    雙縫幹涉實驗，應該算得上是人類有史以來，第一次在科學實驗中遇到的「超自然現象」，正所謂「外行看門道，內行看熱鬧」，普通人看這個詭異實驗大概只能用「玄乎」來形容，因為與實驗相關的每個字都認識，但又被繞的雲裡霧裡看不懂到底是怎麼回事。
  • 雙縫幹涉延遲實驗到底驗證了什麼?
    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。正是「電子的決定可以被延遲，選擇通過幾條縫隙可在實際通過雙縫屏幕之後才做出決定」這個說法震驚了當時的學術界。
  • 物理學家的夢魘:雙縫幹涉實驗,為什麼該實驗讓科學家感到恐怖?
    雙縫幹涉實驗 雙縫幹涉實驗在整個量子力學的發展過程中，都是科學家們繞不過的實驗而量子力學的發展得益於科學家們在爭論：光到底是粒子，還是波？ 這就使得雙縫幹涉實驗被推到了風口浪尖，因為如果科學家要認定光是一種粒子，那如何解釋雙縫幹涉？ 那這裡的矛盾點其實就是：單個的「光」到底是呈現什麼樣的狀態？
  • 雙縫幹涉實驗的結果讓科學家感到恐怖,為何會這樣?
    (加微信：yzts111111，拉你進微信群，一起探索宇宙奧秘） 「讓科學家感到恐怖」的說法並不太嚴謹，只是實驗的結果太出人意料罷了
  • 「雙縫幹涉實驗」到底發現了什麼?真的讓科學家感到恐怖嗎?
    實際上，量子力學是人類了解宇宙底層邏輯的敲門磚，而雙縫幹涉實驗則是量子力學核心的顯現，下面聊聊雙縫幹涉實驗到底多「詭異」，揭示了宇宙哪些核心？。薛丁格的貓、上帝擲骰子、平行宇宙哪來的？由於量子太過抽象，因此我們把量子現象過渡薛丁格的貓，再回到雙縫幹涉實驗就容易理解了。這是薛丁格給我們理解量子力學的好例子。
  • 雙縫幹涉延遲實驗可靠嗎?
    量子延遲實驗提出來的時候只是一個思想實驗，並沒有經過實際驗證。但是隨後卻有部分科學家嘗試著進行實際的實驗，做出的結果也和理論預言一致。雙縫幹涉實驗量子延遲實驗是雙縫幹涉實驗的升級版，實驗的核心思想就是在確信光子已經通過幹涉狹縫的時候
  • 超級恐怖的雙縫幹涉實驗,世界是意識影響?
    光束的波動性質使得通過兩條狹縫的光束互相干涉，造成了顯示於偵測屏的明亮條紋和黑暗條紋，這就是雙縫實驗著名的幹涉圖案。那麼直接用用電子來做這個實驗會怎麼樣呢？要講的太多了，只取最核心的部分告訴各位這個電子雙縫幹涉實驗及後來石破天驚的的「延遲選擇實驗」究竟給人類的知識大樓帶來了怎樣的衝擊。 我們一個一個的發射電子，當第一個電子到達屏幕以後再發射第二個電子，結果呢？ 一樣，我們依然得到了條紋幹涉圖案。
  • 雙縫幹涉實驗操作簡單,理科生都學過,結果卻讓科學家感到害怕
    雙縫幹涉實驗是驗證光和電子的波粒二象性的一個實驗，操作起來並不複雜，但它在不同情況下展示出來的結果，卻讓科學家感到害怕，它似乎被賦予了某種神秘的力量。表面上看實驗到此結束，科學家們得到了自己想要的結果，然而這實驗並沒有表面上這麼簡單。1974年，一位科學家再次進行了雙縫幹涉實驗，這次他增加了兩個攝像頭，他想看清楚電子通過縫隙時是怎麼運動的，實驗結果卻讓他感到害怕。
  • 為何雙縫幹涉延遲實驗讓科學家感到恐懼?薛丁格:我們發現了宇宙的...
    雙縫幹涉實驗似乎一步步地發現了這個宇宙「漏洞" 雙縫幹涉實驗是什麼？ 當我們在水中丟下一塊石頭，那麼水面就會產生波紋，如果同時丟下兩塊石頭，兩個水波之間就能夠出現交叉的幹涉條紋。這就是波能夠互相干涉的特徵。 很多人聽過雙縫幹涉實驗後會認為「玄之又玄」，於是有了「遇事不決量子力學」。
  • 讓科學家感到恐怖的實驗,打開攝影機記錄就會消失,關閉就會出現
    探究科學世界的時候，科學家常常為一些新發現感到雀躍，但同時也有一些實驗，讓人覺得細思極恐。不像核試驗、化學實驗本身就具有危險性，驗證性和思維性實驗，往往有出乎意料的收穫。著名的雙縫幹涉實驗，原本是為了證明光有波動性，這個實驗卻讓科學家感到恐怖，為什麼呢？雙縫實驗的操作是這樣的，把一支蠟燭放在一張開了小孔的紙前面，形成一個點光源，再在紙的後面又放一張紙，上面開兩道平行的狹縫，從小孔中透出的光穿過兩道狹縫投影到後面的屏幕上，會形成一系列明暗交替的條紋，這就叫雙縫幹涉實驗。
  • 人類最恐怖的實驗,雙縫幹涉實驗,意識決定你看到的是什麼
    可是，雙縫幹涉實驗，讓人類看到了恐怖的一面。先介紹一下雙縫幹涉實驗。這個可能高中物理學過。就是一道光，在經過兩道平行的縫後，然後，會在幕布上，形成幹涉條縫。這也水波經過兩個孔後，然後幹涉，是一樣的。從而證明了光的波動性。但是，這並不是重點，重點在以後。
  • 雙縫幹涉實驗其實一點也不恐怖
    高中學過的雙縫幹涉實驗，N多年後，在知乎和頭條上經常翻到關於雙縫幹涉實驗特別恐怖的文章，大家都覺得這個實驗打破了因果律，我也蠻好奇的。具體內容我就不複製粘貼了，由於實驗者的觀察與否出現兩種完全不同的實驗結果。
  • 他山之石:雙縫幹涉實驗恐怖嗎?恐怖在哪?
    文末有全套高清版資料下載連結，敬請下載學習）開門見山的說，雙縫幹涉實驗不恐怖，但是難以理解。即使對於物理專業的學生來說，一開始接觸到量子力學的雙縫幹涉實驗時，也會嗅到有一絲玄學的味道。開門見山的說，雙縫幹涉實驗不恐怖，但是難以理解。
  • 【奇聞異事】被稱為十大驚悚實驗之首的雙縫幹涉實驗,恐怖在哪?
    顛覆世界的電子雙縫試驗，是否真的存在造物主，在幹涉我們的人生在探討雙縫幹涉實驗恐怖在哪之前，我們首先要來了解一下託馬斯·楊著名的雙縫實驗。就是把一個手電筒放在一張開了一個小孔的紙前邊，然後在紙後面再放上一張紙，不同的是第二張紙上開了兩道平行的狹縫。
  • 為什麼說「雙縫幹涉實驗」可怕,它到底蘊含著怎樣的秘密?
    實際上，雙縫幹涉實驗之所以令人感到恐怖是因為這項實驗顛覆了數千年以來，人類對客觀世界的主流認知，簡單來說就是，當人類在認識世界、改造世界的的過程中，人們的意識決定著客觀對象的呈現形式，這一結論是不是十分的雷人呢？
  • 為什麼說「電子雙縫幹涉實驗」令人感到「毛骨悚然」?
    本文參加百家號科學#了不起的基礎科學#系列徵文我們常常聽到有人說，在量子力學的相關實驗中，「電子雙縫幹涉實驗」令人感到「毛骨悚然」，那麼為什麼人們會這麼說呢？今天我們就來簡單地介紹一下。其實電子雙縫幹涉實驗本身並不令人「毛骨悚然」，它只是量子力學中一種演示電子的「波粒二象性」的實驗。
  • 「科學怪談」匪夷所思的電子雙縫幹涉實驗
    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。