单电子双缝干涉实验 在我们仪器观测前,结果有多条光带。这是因为电子具有波粒二象性,波在双缝处相互干涉的结果。但单电子如果要相互干涉,就肯定要两条缝里都有波发出。所以当实验结果产生的时候,几乎所有科学家都不敢相信自己的眼睛。这意味着一个电子同时出现在左缝与右缝。 于是他们为了搞清楚这个事情,加了一个观测仪器去观测,看看电子到底通过了哪一条缝。实验很成功,他们成功地观测到了电子通过左缝,右缝,左缝......但更神奇的事情发生了。只要一观测,光带就变成了两条,如同电子不在具有波动性,像子弹一样变成了经典粒子。研究人员还是没有发现左缝与右缝同时出现电子。 这个实验做了无数遍,得到的结果都一样。观测了就只有两条光带,不观测就有多条光带。 科学家们开始思考是不是实验装置出了问题,因为观测要用到光,光照一下我们宏观物体肯定不会改变它什么运动状态,但像电子这样的微观粒子,光照一下可能也会对其运动状态发生大的影响,因为光子也是有动量的。 于是就有了单原子双缝干涉实验,对于原子来讲,它比电子质量就大得多了,光照一下对它的影响微乎其微。然并卵啊,得到的实验结果与单电子双缝干涉一样。 科学家们还不死心,因为影响微弱不代表没有影响,这就像蝴蝶效应一样,有时候光子会变成压死骆驼的最后一根稻草。于是科学们想做一种不影响电子,又能观测到电子的装置。结果还真有牛B人搞出来了。因为电子在运动中也会带来周围电场的变化,就是你不用光去照它,它自己也会发光。于是观测仪器大升级,不发光,只接收光。因为技术越来越高,实验也获得了成功。但然并卵啊,得到的实验结果还是一样。。。。 于是科学家们普遍认同了这一观点,在微观粒子被观测前是没有固定的位置的,它是一缕波。当它被观测的那一刹那,它就变成了粒子。。。波粒二象性在这里被重新认知。 对于这种现象,现代物理学的主流解释是哥本哈根诠释。 这个解释比较简单,就是说微观粒子被观测前,其运动状态和位置有无限种可能,但我们观测会使这N多可能性的事件塌缩。微观粒子从波态塌缩成粒子态(吐槽:这尼玛也算解释啊,你不是把实验结果说了一遍么) 然后支持率第二的就是多世界诠释。就是说我们的世界其实不是唯一的,在观测的时候,你就会被分配到其中的一个世界中(如电子从左缝通过),而电子从右缝通过就是另一个平行宇宙,与你互不相干。这种学说因为成功的预测了惠勒延迟选择实验,以及EPR佯谬的结果。所以也非常受欢迎。为什么它还是被哥本哈根诠释击败了而成为万年老二呢?因为物理学是一个基于实验依据的学说。多世界诠释这种不能证明又不能证伪的学说在众多科学家看来没有任何意义。除非能拿出多世界存在的铁证,不然我们只认为这是一种猜测。而多世界诠释的理论认为平行宇宙是相互平行的,互不干扰,自然也就没法证明。。。。所以,万年老二的位置就坐定了。