世界經典物理實驗之首:雙縫干涉揭示世界神奇,科學走向神學?
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02-12
1807年,英國物理學家托馬斯?楊描述了一個堪稱經典的物理實驗:他把一支蠟燭放在一張開孔的紙前面,紙上就形成了一個點光源,而在這張紙的後面再放一張紙,在第二張紙上開兩條平行狹縫,這時候從小孔射出的光,穿越兩個平行狹縫,居然形成了一系列明暗交替的條紋,這就是後來揚名世界的雙縫干涉條紋。這個實驗成功驗證了愛因斯坦相對論的一個假設:即光有波粒二象性。
隨後科學家用單原子再次重複這一實驗,並用偵測屏記錄,就想看看單原子到底通過哪一條縫?結果發現只要一觀測,光電子就呈「粒子形式」通過雙縫,光帶自動變成兩條,而如果不觀測,電子就會以波的形式通過雙縫,錄像中就會出現多條光帶。
但最神奇的還在後面,1979年為紀念愛因斯坦誕辰100周年,他曾經的同事約翰惠勒提出了一個延遲選擇實驗。如果根據電子速度,當確定電子通過雙縫後,再迅速在屏幕上放攝像機,會出現什麼情況?5年後,馬里蘭大學宣布這一實驗成功,結果發現即使確定電子已通過雙縫,再啟動攝像機,同樣出現的是兩道條紋!而如果去掉攝像機,則又會出現干涉條紋。
這種情況徹底難住了科學家,難道現在是否放攝像機的動作,可以決定電子過去是以什麼方式通過雙縫的?大科學家波爾認為:這就是波粒二象性的可怕之處,當我們沒看電子的時候,它就以波的形態漂浮時空中,而我們一睜開眼睛,所有幽靈幻影立馬消失,電子波函數瞬間坍縮,立即變成實實在在的粒子出現在人類面前。這意味著,人類自以為了解世界,卻不知道眼前的一切都是幻覺,這只是坍縮的電子想讓我們看見的樣子。


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