《雙縫幹涉延遲實驗,僅是一個實驗而已,為何會讓科學家感到恐怖?》 展翔的天馬優質創作者光的波動性與粒子性的發展早在牛頓提出光的粒子性之前,就已經有人提出了光的波動性,他就是惠更斯。那時候惠更斯已經提出了光的一套綜合理論,對於光的傳播、反射定律和折射定律,都能解釋一些相應的自然現象。但這個理論在一些其他的自然現象的解釋當中就遇到了困難。同一時期,另外的一位偉大科學家牛頓,就提出了光的粒子性,它認為光是有很多不同顏色的粒子混合在一起,並且可以通過三棱鏡折射出不同的顏色,牛頓也通過光的粒子性來建立起光的顏色理論。 由於當時牛頓在科學界上的地位已經非常高,現在常常所討論的萬有引力定律就是由牛頓證明的,而且他還是英國皇家科學院院長,加上他的這個身份,人們認為牛頓所提出來的光的粒子性更擁有權威性,所以在之後的很長一段時間內,光的粒子性都占有了非常大的位置。到了1807年,有一個醫生改行研究物理學的,他就是托馬斯·楊,他設計出了光的雙縫幹涉實驗,以此來證明光的波動性。但牛頓在英國科學界的地位非常牢固,這種新的實驗帶來的證明,並沒有在英國得到很好的傳播,但這個實驗一傳到了法國之後,就得到了法國科學家的確認,並且使他們對光的波動性的確認。 不過這並無法否定光的粒子性學說,基本上科學界對於光的性質又分成了兩派,其中一派支持光的波動性,另一派是支持光的粒子性。這又引起了人們的爭論,人們紛紛通過實驗來證明自己支持的學說,但在很長的時間裏,誰也無法說服誰,總的來說還是光的波動性占據了上風。隨著光電效應被人們所發現,緊接著愛因斯坦也提出了光量子學說,可以很好的解釋了光電效應,又使得人們對光的粒子性得到重新的認識。愛因斯坦也因此獲得了1921年的諾貝爾物理學獎。波粒二象性與物質波由於這些新的發現,和任何一派的學說都無法說服對方,所以物理學者不得不承認,光除了波動性之外,還擁有粒子性,這也就是波粒二象性。 1924年,在光的波粒二象性啟發下,法國的物理學家德布羅意認為,不僅僅是只有光才會擁波粒二象性,他認為一切的微觀粒子,包括電子、質子和中子,都應該擁有波粒二象性。德布羅意按照這一思路,並且應用了狹義相對論,計算出了這些波長與速度之間的關系,並且還弄成了一篇博士畢業論文,但當時他的導師無法作出決定,就將這篇論文發給了愛因斯坦,請愛因斯坦對論文進行評價。此時的愛因斯坦在科學界已經擁有了很大的權威,他的評論自然會在科學界上受到很大的重視,而愛因斯坦所給出的評價,大概也就是這篇論文裏面擁有的一些狠心很有趣的思想等等。 有了愛因斯坦的回信,對論文進行評審的評審委員會成員也就不敢隨意地下定論了,在論文的答辯過程中,他們就問德布羅意應該如何才可以通過實驗驗證他的這個假設?按照這個假設,德布羅意認為可以通過電子加速之後投射到一些晶體上,這樣就可以給電子進行衍射實驗,以此來證實電子擁有波動性。其實當時已經有一些科學家利用電子來進行衍射實驗,但他們並沒有獲得成功,在德布羅意的假設指導下,他們給電子加大了能量,最終使實驗獲得了成功,也證實了電子擁有波動性,德布羅意也因此獲得了1929年的諾貝爾物理學獎。 值得一說的是,德布羅意原來只是讀歷史的,後來才轉行去讀物理,但卻獲得了如此巨大的發現,所以說轉行的人也有可能從中獲得很大的成就。雙縫幹涉延遲實驗也正是因為發現了電子的波動性,所以人們就利用電子去做一些以前的波動性實驗,像雙縫幹涉實驗也就是其中的一種。但電子是可以一個一個地發射的,當只發射一個電子的時候,難道電子還可以進行自我幹涉?人們通過實驗發現,還真的發現了電子自我幹涉的現象,當電子進入到其中一個縫的時候,它就會一分為二,這樣就可以自我幹涉,並且產生幹涉條紋。這個現象讓人們百思不得其解,就像是踢一個足球,且可以同時的將它踢進兩個球門,這種現象對於人們來說是匪夷所思的。 然後科學家為了想了解電子穿過雙縫之後到底做了什麼?所以在後面加了一個監控器,以此來對電子進行行為監測,但令人想象不到的是,加了這個監測器之後,人們完全無法監測得到後面的幹涉條紋。這種現象就更加詭異了,當加了監測器之後,電子之間的自我幹涉就消失了,試驗可以得到的結果就是雙縫,但當人們關閉監測器進行實驗的時候,幹涉條紋又出現了。這就是它們的詭異之處,但在實驗中加入了一個監測室之後,可以得到完全不同的兩種結果,就好像人們想要觀察電子的時候,電子就好像會通靈一樣,完全就表現出了另外一種姿態,還故意不讓人們觀察它的另外一種姿態,科學家也無法解釋這種現象。其實這一現象已經指向,這些微觀粒子並不是一種物質而已,而是擁有一種意識,當人們想要對它進行觀察的時候,它卻有意識的改變了這種姿態。也正是因為這種現象,才令科學家感到恐懼。 綜上所述,科學家對於雙縫幹涉延遲實驗的恐懼,並不是對於這個實驗的恐懼,而是對於這些微觀粒子的表現的恐懼,因為從實驗的結果來看,這些微觀粒子就好像擁有了意識一樣,可以自主的進行改變姿態,並不是一種單純的物質,這當然會令科學家感到恐懼了。 《雙縫幹涉延遲實驗,僅是一個實驗而已,為何會讓科學家感到恐怖?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 小編的世界 e4to.com,請記得按讚、收藏及分享!
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雙縫幹涉延遲實驗,僅是一個實驗而已,為何會讓科學家感到恐怖?
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