|
了解量子力學的伙伴們肯定聽說過一個著名實驗：電子雙縫干涉實驗。 該實驗的前身是用光子代替電子，只不過用光子進行實驗非常不方便科學家進行觀測，所以后來改成了電子。  實驗并不復雜，這里就長話短說。 一個電子發射器，一個擋板，擋板上有兩條狹縫，還有屏幕接收器。 當科學家一個一個地朝擋板發射電子，屏幕上呈現出來干涉條紋。 這完全違背了人們對電子的認知。長期以來，人們認為電子就是實實在在的粒子，但是屏幕上呈現出的干涉條紋顯然是波才有的特性，那是波的干涉條紋，粒子是不可能出現干涉條紋的。 而且科學家們認為，粒子就是粒子，波就是波，不可能出現一個東西“既是粒子又是波”的情況。 這還不算什么，最關鍵的是，實驗結果意味著單個電子必須同時通過兩條狹縫，然后自己與自己發生了干涉。 科學家很聰明，他們想知道單個電子到底是如何通過兩條狹縫的。 真的是不看不知道，一看嚇一跳。當科學家在擋板附近安裝探測器進行觀測時，電子竟然乖乖地表現出了粒子特性，并沒有同時穿過兩條狹縫，而是從兩條狹縫中的其中一個穿過去，屏幕上的干涉條紋也消失了。  而當探測器一旦停止工作，屏幕上的干涉條紋就出現了！ 面對這樣的結果，科學家們驚呼：這怎么可能？ 以波爾為首的“哥本哈根學派”給出了“不確定性”的解釋，認為電子等微觀粒子的行為是不確定的，這種不確定性是它們的內在秉性，它們可以隨機地出現在任何地方，甚至可以同時出現在任何地方。只有當我們實施觀測時，它們的狀態才能確定下來。 這種解釋顯然違背了我們的傳統認知，大多數科學家都不能接受，包括愛因斯坦。也因此有了愛因斯坦和波爾為首的兩大學派的激烈辯論。  不過恐怖的事情并沒有結束，科學家又對實驗進行了升級，他們不再觀測電子到底是如何同時通過雙縫的，而是在電子通過雙縫之后再觀測。 更恐怖的結果出現了：即便是電子已經通過了雙縫，科學家再去觀測，干涉條紋還是消失了。 也即是說，即便是在電子同時通過雙縫之后再進行觀測，電子也不再同時通過兩條狹縫。而只要停止觀測，電子又馬上同時通過兩條狹縫了。  這真的太詭異了，這說明實驗結果已經違背的基本的“因果律”，未來的事情可以影響到過去的事情！ 哥本哈根給出這樣的解釋，根本沒有所謂的因果，有的只是“互補原理”，原因和結果并不是先后關系而是互補關系，兩者相互影響，觀測與被觀測者相互影響。 到這里，你應該明白電子雙縫干涉實驗到底有多恐怖了吧，它完全顛覆了我們的宇宙觀。不過在波爾和愛因斯坦等人激烈辯論的幾十年之后，波爾等人提出的“不確定性原理”越來越被大眾認可，也就是說愛因斯坦錯了！  不可否認的是，量子力學確實越來越多地走進了我們的日常生活，但我們并沒有完全明白量子力學的本質。 |
|
|
