第263章 雙縫干涉-《我綁架了一個外星文明》
第(2/3)頁
如果根據(jù)經(jīng)典物理學(xué),在盒子里必將發(fā)生這兩個結(jié)果之一,盒子內(nèi)的貓不是生就是死,但外部觀測者只有打開盒子才能知道里面的結(jié)果。
而在量子的世界里,當(dāng)盒子處于關(guān)閉狀態(tài),整個系統(tǒng)則一直保持不確定性的波態(tài),即貓?zhí)幱谏蜡B加狀態(tài)。當(dāng)實(shí)驗人員打開盒子,由于有觀察者的存在,盒子內(nèi)發(fā)生了量子波函數(shù)坍縮,所以貓會呈現(xiàn)出“真實(shí)”的狀態(tài)。
也就是說,在量子世界中,觀察者的存在可以影響到物質(zhì)的狀態(tài)。
如果說薛定諤的貓只是一個假設(shè)的思想實(shí)驗,而另一個“驚悚”的實(shí)驗更能說明量子狀態(tài)的神奇之處。
這個實(shí)驗就是雙縫實(shí)驗,它本是一種演示光子或電子等等微觀物體的波動性與粒子性的簡單實(shí)驗。
科學(xué)家們利用實(shí)驗設(shè)備,連續(xù)發(fā)射單個的電子穿過有著兩條縫隙的障礙物,最后這些電子會落在用于觀測的屏幕上面,在重復(fù)了很多次的這個過程之后,觀測屏上顯示出了干涉現(xiàn)象,也就是說電子在運(yùn)動過程中表現(xiàn)出了波的性質(zhì),它能夠以波的形式同時穿過兩條縫隙,并且“與自己產(chǎn)生干涉現(xiàn)象”。
可在一位實(shí)驗員突發(fā)奇想的操作之下,讓這個簡單的實(shí)驗,成為了“最恐怖”的實(shí)驗。他在兩個縫隙上都安裝了能夠觀察電子的感應(yīng)裝置,這樣就可以知道,電子到底是通過了哪一個縫隙。
然后詭異的事情就發(fā)生了,當(dāng)安裝了感應(yīng)裝置之后,再次進(jìn)行雙縫實(shí)驗時,這位實(shí)驗員驚奇的發(fā)現(xiàn),屏幕上的本應(yīng)存在的干涉條紋消失了,電子只表現(xiàn)出了粒子性。
而當(dāng)他移除了感應(yīng)裝置,電子的干涉條紋馬上就又出現(xiàn)了,這說明電子表現(xiàn)出了波動性!
也就是說,“有人觀察”電子時,它表現(xiàn)出了粒子性。當(dāng)“無人觀測”電子時,它卻表現(xiàn)了波動性。
當(dāng)他把這種“不合邏輯”的實(shí)驗結(jié)果,寫成論文發(fā)表在雜志上后,引起了許多同行的質(zhì)疑。電子的行為怎么會受到“觀測者”的影響呢?
為了推翻他的實(shí)驗結(jié)果,同行們重復(fù)了他的實(shí)驗過程,結(jié)果出乎他們意料的是,實(shí)驗的結(jié)果和那位實(shí)驗員得到的結(jié)果一模一樣,當(dāng)電子“被人觀測時”會改變運(yùn)動狀態(tài)。
“這是玄學(xué)!”,“這個電子不科學(xué)!”
這種無法用科學(xué)解釋的實(shí)驗結(jié)果在科學(xué)界引發(fā)了一場軒然大波。
隨后,科學(xué)家們做了升級版的雙縫干涉實(shí)驗,那就是延遲雙縫干涉實(shí)驗,結(jié)果還是一樣。
第(2/3)頁