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它死了,可又活了,一隻貓和一個無法解釋的實驗!

一切的一切,還是要從光的雙縫干涉實驗說起,如下圖所示,光通過紙板上的兩條縫之後,會在背景板上形成明暗相間的條紋,這是因為光不僅是一種粒子,它也是一種波。

光波在通過紙板上的兩條縫之後,在出口處發生了干涉,於是明暗相間的干涉條紋就這麼產生了,那麼這個實驗最早是由一名叫做托馬斯·楊的科學家完成,於是該實驗就叫楊氏雙縫干涉實驗。

楊氏雙縫干涉實驗,實際上完美的證明了光具有波動性,這個實驗本來到此就應該結束了,但後來隨著科學的進步,科學家們發現電子似乎也具有波粒二象性。

於是一些科學家們就用電子來進行雙縫干涉實驗,結果和光的雙縫干涉實驗差不多,電子在通過紙板上的兩條縫之後,也出現了明暗相間的干涉條紋。

但電子雙縫干涉實驗有一個問題,就是科學家曾經嘗試著將電子一個一個單獨發射出去,結果這些電子在通過雙縫之後,依然在背景板形成了明暗相間的條紋,但這樣的結果是令人費解的。

因為對於這些單獨被發射出去的電子來說,它是怎麼知道之前被發射的電子落在什麼地方,之後發射的電子又落在什麼地方,如果這些電子不知道的話,那麼電子通過紙板上的雙縫之後,顯示出來的圖案應該是雜亂無章的。

科學家經過仔細的研究之後,給出了一個他們自己都不相信的答案,就是每一個電子都同時穿過了兩條縫,但怎麼可能呢,你能想像一個足球同時進入兩個球門嗎。

所以為了搞清楚電子的行走路徑,科學家們給紙板上的兩條縫都裝上了探測器,這樣就可以檢測出來電子是不是同時穿過了兩條縫。

最終的結果是沒有答案,科學家們發現探測器是有了,但干涉條紋卻消失了,而當它們拆掉探測器之後,干涉條紋又出現了,那麼面對如此怪異的實驗結果,哥本哈根學派是這麼解釋的。

他們認為電子在沒有被測量之前,它處於一種量子疊加狀態當中,此時它既有可能通過左邊這條縫,也有可能通過右邊這條縫,電子就是以這種概率波的形式,同時穿過了兩條縫。

但電子的傳播路徑被一旦探測器監測到。它的量子疊加態就被打破了,此時它只會選擇進入其中一條縫,干涉條紋自然而然就不存在了。

哥本哈根學派的解釋,並未得到許多人的認可,例如愛因斯坦和薛定諤就曾激烈的反對過,那麼薛定諤為了證明電子的「量子疊加態」是荒謬的,於是就提出了薛定諤的貓。

現在有一個原子,這個原子有50%的概率會衰變,那麼我們把這個原子和一個毒氣開關連在一起,一旦這個原子發生衰變,就會釋放出毒氣毒死盒子的貓。

哥本哈根學派是這麼解釋的,只要我們不觀測這個原子的狀態,這個原子就處於衰變和不衰變的疊加狀態當中,而盒子里的貓也處於活著和死亡兩種疊加態當中。

那麼一旦我們打開盒子,原子的量子疊加態就會被打破,屆時它會隨機坍塌成一種結果出現在我們面前。

薛定諤的貓不僅沒有推翻哥本哈根學派的解釋,反而成為了目前最為靠譜的答案,這恐怕連薛定諤自己都沒想到,所以你們明白了么……

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