射屏 为什么说“电子双缝干涉实验”令人感到“毛骨悚然”?

我们经常听人说量子力学的相关实验中“电子双缝干涉实验”很“令人毛骨悚然”,那么人们为什么这么说呢?今天我们来简单介绍一下。
电子双缝干涉的实验本身并不“令人毛骨悚然”,而是量子力学中演示电子“波粒二象性”的实验。

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根据量子力学的相关描述,电子等基本粒子可以同时具有“粒子性”和“涨落性”,所以科学家精心设计了“电子双缝干涉实验”:让电子束通过两条相互平行的窄缝,然后这些电子就会落在后探头屏幕上。通过观察探针屏幕上的电子现象,科学家可以验证“波粒二象性”的正确性。

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实验结果大致如上图所示,完美证明了量子力学相关理论的正确性。之后,随着科技的发展,人们逐渐具备了操纵单个电子的能力,于是好奇的科学家们想把“电子双缝干涉实验”做得更精致一些。他们让电子一个个通过“双缝”,试图看清单个电子是如何通过“双缝”的。

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然后“毛骨悚然”的事情发生了。简单来说,有观测者的时候,电子只会显示“粒子”,一旦没有观测者,肯定会显示“波动”。这些单个发射的电子就像全知精灵,它们会根据观察者的行为决定自己的状态。
为了理解这个问题,科学家们想出了一个办法,就是在电子通过双间隙之前不做任何观测,然后等到电子通过“双间隙”,然后立即打开观测设备进行观测。不得不说这是个好主意,因为电子通过“双缝”后,以什么方式通过“双缝”已经成为既定事实,无法改变。

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但是实验结果让科学家们大吃一惊,因为实验结果表明,即使一个电子已经通过了“双隙”,它仍然会根据观察者的行为来决定自己的状态!也就是有观察者的时候,他们是“粒子”,没有被观察到的话,他们就会毫无例外地表现出“波动性”。

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通过这种现象,我们可以看到观察者的“现在行为”,它实际上可以改变电子的“过去状态”!这个不可思议的东西是如此真实。电子双缝干涉实验强有力地表明,我们生活的世界与我们平时感受的完全不同,这才是它让人“毛骨悚然”的真正原因。
【射屏 为什么说“电子双缝干涉实验”令人感到“毛骨悚然”?】好了,今天就到这里吧,欢迎大家关注我们,下次再见

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