為什么說雙縫干涉實驗恐怖？到底恐怖在哪里？
雙縫干與嘗試所顯示出來的成果是20宿世紀科學家集體遭遇的一次“靈異事務”，在這個簡單的嘗試中微不雅宿世界的根基素質，疊加態、不確定性、不雅察者效應揭示的極盡描摹。
而這三個現象有是如斯的燒腦、違反直覺、毀人三不雅，所以我們常說雙縫干與嘗試的成果讓人感覺后背發涼，有那么一點“可駭”的感受。
我們人類作為一個宏不雅宿世界的一部門，在量子力學呈現之前我們的科學認知都是成立在實際簡直定性之上的，我們科學理論可以完美的詮釋和展望宇宙中的任何現象。
例如，經由過程牛頓力學我們可以精確的展望一個事物將來的成長動標的目的，前提是只要知道這個事物初始的狀況，以及它將來所履歷的彼此感化。
1846年，我們更是操縱物理和數學展望的體例精確的發現了海王星的位置，可以說這是人類宏不雅宿世界科學的一次偉大勝利。
毫不夸張的說，若是有一臺超等壯大的計較機，它可以按照已有的理論展望出宇宙中所有事物的將來，這就是實際宿世界簡直定性，以及可展望性。
這不僅僅是我們通俗人心里的宿世界不雅，也是20宿世界大部門科學家的宿世界不雅，愛因斯坦也不破例。可是這一切都被一場物理學的“靈異事務”打破了。
是波仍是粒子
微不雅宿世界的標準很是小，都是些原子、電子之類的小玩意，這些工具不僅在糊口中看不到，就連科學家也一向被擋在門外，我們真正領會原子、成立模子也就是上個宿世紀的事。
可是有一個粒子經常在我們面前晃來晃去，可以說晃了數百萬年，那時我們仍是樹上的山公，它就是光子！
固然光子很常見，可是關于光是什么？這個問題人類是想了幾千年，直到17宿世紀牛頓年老才說光是微粒，是一種什物粒子。
不外那時就有人提出否決定見認為光是波，因為身為粒子的光無法詮釋光的衍射現象，并且若是光是微粒的話為什么我們看不見兩束光發生碰撞呢？這小我就是惠更斯。
因為惠更斯并拿不出任何嘗試證據，再加之牛頓學霸那時在科學家的威望極高，所以光是微粒就獲得人們的承認。
那么關于光到底是什么？就在科學界形當作了兩個分歧的家數：波派和粒派！
粒派所認為的粒子，我們可以將其想象當作為一個個滑膩的小球，它們遵循什物粒子的活動紀律。也就是說，當您打開手電筒的一剎時既有無數顆光顆粒標的目的炮彈一個沿著直線標的目的外飛馳。
除了牛頓之前所說的什物顆粒，普朗克和愛因斯坦后來也認為光是一種粒子，稱為光量子，這個光量子和牛頓的微粒有著素質的區別。量子是一份一份不成朋分、且不持續的能量。
波派所認為的波，就近似于我們糊口中常見的水波，有波峰、波谷，可以完美的詮釋光的衍射和干與現象。
可問題是波和粒子是完全分歧的工具，在實際糊口中我們看到的事物它是什物粒子就是什物粒子，它是波就是波，不成能存在兩面性，我們也無法理解即使波又是粒子的事物。
硬幣不是正面就是背面，不成能有即使正面又是背面的硬幣，事物不是黑就是白，這就是實際簡直定性。所以波派和粒派就持續撕逼了百年，不分輸贏。
靈異嘗試：雙縫干與
也許微不雅宿世界有它本身的素質，也許它真的跟宏不雅宿世界紛歧樣，也許宇宙真的需要兩套分歧的理論去詮釋，也是事物真的存在兩面性，也就是波粒二象性，而我們只是各不相謀、瞽者摸象而已。
那么光到底是什么？科學家決議做一個嘗試，這個嘗試可以完美探測波和粒子的分歧特征。雙縫干與嘗試其實出格簡單，就是在光源和探測屏幕之間放一個開了兩個狹縫的擋板。
然后用光源標的目的擋板啪啪啪發射光子，然后不雅察屏幕上的呈現。這個嘗試無外乎兩種可能：
光就是粒子，就是我們所說的什物小球，或者是糊口中的石子、槍彈，當光顛末中心的擋板時，大部門的光會被蓋住，只有兩條狹縫可以許可光經由過程，而且光在屏幕上留下兩道杠。這就是粒子活動的典型特征。
光是波，它可以像水波那樣在顛末兩條狹縫今后發生干與，波峰和波峰疊加，波谷和波谷疊加，波峰和波谷抵消，最后在屏幕上留下干與條紋，看起來就像是斑馬線。
第一次嘗試，我們瞄準雙峰發射光束，嘗試的成果是在屏幕上發生了明暗相間的干與條紋。這無疑申明，光確實是一種波，可以發生干與。
這是否就申明波派勝利了？其實否則，上面您是發射的光束，您能不克不及改當作一個個光子來發射。也就是我們上文說的光量子。粒派認為這樣鐵定是兩道杠！
第二次嘗試：反復做上述過程，一個一個發射光子，開初因為光子的數目很少，在屏幕上呈現了混亂無章的圖案，可是當光子數目增多時，神奇的工作發生了，屏幕上起頭顯示出了干與條紋！
到這里先不談波粒之間的競爭，因為呈現了一個全新的問題，我們知道要想發生干與條紋，必需得有兩個波進行干與，這就是為什么要開雙峰的原因，但縫的話任何波都不會發生斑馬線。
可是一個一個發射光子，單個光子要么顛末右狹縫、要么顛末左狹縫，單個光子在和誰發生干與？莫非它同時顛末了雙縫，而且和本身發生了關系？所以說波粒之爭的工作在雙縫嘗試上變得越來越復雜了。
若何解決這個問題？科學家想到了一個法子，我們可以在擺布狹縫后加上光電探測器，來看一下單個光子到底是經由過程了哪條狹縫，仍是它會兼顧別離顛末了兩條狹縫？
這里需要注明一點：不雅察粒子顛末哪條狹縫這個嘗試，汗青上利用的是電子而不是光子，因為我們可以標的目的電子發射光子來進行探測它到底顛末了哪個狹縫，而光子自己我們無法去探測，所以利用光子的嘗試我們自己也做不出來，不外這不影響我們的思惟嘗試。
第三次嘗試：仍是以點射的體例發射光子，探測的成果是，光子要么顛末左狹縫，要么顛末右狹縫，并沒有兼顧，也沒有同時顛末兩個狹縫，光子仍是一個一個的粒子。
這時波派和粒派都松了一口吻，這申明光子具有波粒二象性（其實粒子的性質也在光電效應上獲得了證實），它即使波也是粒子，處在兩種狀況的疊加態，微不雅宿世界還真是詭異，粒子處在混沌的兩面性。
可是到這里真正刷新人們三不雅的靈異事務發生了。
我們不就是探測了一下光子到底顛末了哪個狹縫，居然導致了屏幕上的干與條紋消逝了，釀成兩道杠。這申明我們的不雅測行為導致了光子的狀況發生了改變。
這也意味著我們的不雅測行為，影響告終果。這聽起來十分的形而上學，莫非我們看不看一個事物可以或許改變它的最終狀況。
不雅察者效應
微不雅宿世界究竟結果離我們很遠，我們無法體味到這件事事理靈異到了哪里。下面我就舉個宏不雅宿世界的例子。足球這項活動看過吧。
足球活動員射球的一剎時這個球進不進和足球那時所處的位置、活動員發力的巨細和位置、風速等等這些物理身分有關，只要顛末足夠邃密的科學闡發，我們就能判定出這個球到底能不克不及進。
可是唯獨沒有關系的就是您那時有沒有看這場角逐，您看與不看都不故障球是否能進。可是微不雅宿世界的嘗試告訴我們，球進與不進這個成果和您有沒有看球有關。
這的確令人發瘋，不成思議。尤其是當有些人給不雅察者這件事上插手了人類的意識今后，整件工作就變得加倍的詭異了。
被搬倒了幾千年的唯心本家兒義差點新生。人類的意識可以改變宇宙的狀況。
以上的嘗試都是在光子顛末雙縫的時辰我們對其進行了不雅測，導致了光子的疊加態坍縮到了單一的量子態，表示出了粒子的特征。
那么我們此次讓光子起首顛末雙縫，在它顛末雙縫的時辰應該會連結原有的疊加狀況，我們這時在以很是快的速度加上探測器，那么成果會怎么樣？
非論我們加上探測器的速度有多快干與條紋城市消逝。反過來，一起頭有探測器，只要在最后的一剎時撤失落探測器，干與條紋就會呈現。
此次嘗試近似于惠勒的延遲選擇嘗試，光子貌似是事先已經知道了我們要對它進行探測，在顛末雙縫時就表示出了粒子的特征導致干與條紋消逝。而我們只要遏制不雅測，光子在雙縫處又起頭與本身發生干與。
反過來說，我們將來的選擇，決議了光子最初的狀況！因為光子做出選擇在先，我們不雅測在后。
在微不雅宿世界中，因果律貌似也掉去了感化。這就是量子力學的宿世界，這就是微不雅宿世界的詭異和可駭之處。
哥本哈根詮釋
雙縫干與嘗試包含了量子力學中的三大根基原則：疊加態、不確定性、不雅察者。
疊加態是微不雅粒子的素質，一個粒子可以處在分歧狀況的混沌態，它具有多面性。以光子來說它就是波粒二象性。一個光子可以同時處在左縫和右縫這兩種路徑的疊加態中，可以同時穿過兩條狹縫，并于本身發生干與。
不確定性道理，也稱為測禁絕道理，在微不雅宿世界中我們宏不雅宿世界中科學精確的展望性完全不起感化，微不雅粒子的行為只知足概率統計，我們不克不及精確的同時知道一個粒子的位置和動量。
這兩個物理量的測量誤差的乘積必然大于某個值，也就是說，若是我們精確的知道了一個粒子的位置，那么它的動量可能會是0到無限大，變得十分不確定。
而在單個發射光子的時辰，這個光子到底會落在屏幕的那個位置，我們無法精確的知道，只能說出它呈現在某個位置的概率是幾多。這一點和宏不雅宿世界有著素質的區別，需要用分歧的理論去詮釋。
測量這件事會導致微不雅粒子的波函數發生坍縮，也就是從混沌的疊加態改變為確定的狀況，例如，我們對光子（電子）的不雅測就導致了光子從疊加態坍縮到了粒子態。這樣也會導致光子不克不及神奇同時處在兩個路徑的疊加態中，只能選擇一個單一的狹縫顛末，從而導致干與條紋消逝。
那么這跟人類的不雅察有何干系？
不雅察這個行為確是具有報酬的身分，貌似是人的身分導致了量子態發生坍縮，導致結成果發生改變，甚至導致將來決議曩昔。
可是不雅察這種行為是如何發生的呢？上文我已經提過，汗青上對雙縫嘗試的不雅察我們無法用光子做出來，而利用的是電子，因為在我們不雅察的時辰，我們要想獲得粒子的信息，就必需要利用別的一個粒子和其發生彼此感化，來反饋給我們。
您想一下我們若何去不雅察電子？是不是要標的目的電子發射必然能量的光子，當光子在被反射回來時，我們才能知道電子的狀況。
沒有這種交互感化，也就沒有所謂的不雅察！可是這個測量的過程就會導致電子的狀況被限制單一的狀況中，換句話說，當電子穿過狹縫時，我們強迫電子與光子發生彼此感化，恰是這個過程導致電子波函數的坍縮。
所以說不雅察行為也是一種量子行為。跟人類的意識沒有任何干系。
- 發表于 2020-06-01 02:00
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