一个有趣的双缝干涉试验,却让人们发现了无

整个宇宙有两个世界,一个是宏观世界,一个是微观世界。宏观世界的任何物质都是微观世界作用的结果,比如光的传输,温度的变化等,很多事物你从宏观世界看不出什么,但是走进量子微观世界,你就会发现它的奥秘,比如温度的升高和降低,其实就是微观世界分子运动的结果。

宏观世界的规则和微观世界的规则不一定相同,有时微光世界的神秘规则会完全颠覆人们的三观,让人们感到不可思议。相信很多人都知道双缝干涉试验,这个实验在高中的物理课上都做过,但是很多人都是只知道这个实验如何做,但却不知道这个实验背后却有一个至今都无法解释的神秘现象。

这个实验很简单,高中的时候很多人都做过,准备一个蜡烛,在蜡烛后面放置一块只有一条长缝隙的挡板,这个挡板的作用是让蜡烛发出的光先衍射,变成一束稳定的相干光源,这样可以排除干扰,能更清晰地观察到试验结果。然后在后面放置一块有两条长缝隙的挡板,第二块挡板的作用是让相干光变成同样的两列光源,这两列光源发生干涉,相位相同效果就加强,相位有差就抵消,最后再放置一块黑色屏幕,承接干涉产生的明暗条纹。

这个实验最早是在年,蒂宾根大学的克劳斯·约恩松突发奇想的进行了电子双缝干涉实验,简单的说:将若干电子发射到前方有两条相互平行的狭缝中,电子在通过狭缝后会在后面的探测屏上留下最终的运动位置,以便实验人员进行观察、总结。

双缝干涉试验证明了光具有波粒二象性,它不仅仅是一种粒子,还是一种波。波粒二象性不仅存在于光子中,质子、电子和其它基本粒子都具有这种特性,它们即是一种粒子也是一种波。所以用电子进行双缝干涉实验,也会出现明暗的纹路,并且电子更容易观察。

年,梅里教授又进行了电子双缝干涉实验,不过这次梅里教授为了更好地观察这种现象,在双缝的入口安装了极高清的摄像头,它可以直接观察到电子的运动情况,但令梅里教授没有想到的是,他安装摄像头的这一举动使这项实验发生了更加诡异的事情,震惊了整个科学界。到底是怎么回事呢?

原来当科学家双缝前或双缝之间,只要安装了探测器,电子穿过缝隙的时候,屏幕上的明暗条纹消失了,只留下了两条平行,对应的亮纹。当科学家将探测器关闭的时候,明暗条纹又出现了。科学家通过反复的开启关闭探测器,最终看到的现象让科学家感到细思极恐。

电子仿佛有意识一样,在微光世界和人类的眼睛玩起了捉迷藏游戏,人的观察行为决定了电子的运动状态,而人的观察行为又是图像通过眼睛传输的脑中形成的意识,意识竟然能决定电子的运动?这简直太不可思议了。

这种神秘诡异的现象仿佛电子是有生命的,被人发现的时候就变成粒子态,成为一个乖宝宝。没被发现的时候就调皮了起来,偷偷变成了波态,这完全颠覆了人们对光子的认知。

量子世界中一个简单的双缝干涉试验,完全颠覆了人们的三观,让科学家对微观世界有了更新的认知,尤其是对光子的波粒二象性有了全新的认知,这也说明,人类的科技还是非常有限,我们对光子,电子的认知还是非常有限的,还有很多未知的东西是我们不知道的。

虽然科学家戏称电子似乎是有生命一样和人类玩捉迷藏,但是我们都知道,电子是不可能有生命的,同样光子也是不可能有生命的。它之所以会在探测器观测的时候就会失去波的表现,更多的可能是人类对光子,电子的认知有限,还没有真正弄明白光子,电子的本质和特性。

科学家到目前还没有对双缝干涉试验背后神秘现象做出合理的解释,不过小编有一个自己的猜测,电子穿过双缝的时候,当探测器开启的时候会消失波的表现,可能的原因并不是说电子就没有波性,而是波被探测器吸收了,这种解释可能比较合理。

虽然我们不知道具体的原理是什么,但是探测器可能具备吸收电子波的的能力,这样电子的波粒二象性中的波被开启的探测器吸收,只留下了粒子的特性,至于探测器为什么在开启状态下可以吸收电子的波,那就需要科学家去研究探索了,相信在不久的未来,双缝干涉试验背后神秘的现象会被科学家揭开,那个时候人类对光子,电子的认知会上升一个新的高度,对于人类文明将会产生巨大的推动作用。

可能很多人不理解,光子的研究有什么用?它的作用太大了,可以说光本质的真正掌握将关系到人类探索宇宙的进程。我们都知道,想要探索宇宙,最主要的是需要超快的速度才行,如果飞船没有超快的速度,我们连太阳系都走不出去,更不要说探索宇宙了。

站在宇宙的距离尺度上,光年是基本单位,对应的光速自然也是基本速度,人类想要掌握光速飞行技术,那必须要对光的本质有完全的理解,也就是对微观世界的光子有更深的了解才行,以我们现在对光子的理解程度,根本不可能研究出光速飞行技术,因此,彻底掌握微观世界光子的本质对于人类文明太重要了。

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