雙縫實(shí)驗(yàn)恐怖原因?

　　如果人沒有進(jìn)行觀測，電子就會(huì)從兩條縫隙中穿過，可一旦觀測，就會(huì)看到電子是從其中一條縫隙中穿過，可以簡單理解成其中一條縫隙的電子因被觀測而坍縮導(dǎo)致看不見，但兩種情況都會(huì)在墻面上留下兩個(gè)條紋。這就是雙縫實(shí)驗(yàn)恐怖的原因了。

　　1雙縫試驗(yàn)為什么恐怖

　　如果電子是互不干涉地運(yùn)動(dòng)，穿過雙縫落到黑板上是兩道痕跡。如果電子是以波的形式運(yùn)動(dòng)，由于波之間存在干涉，穿過雙縫落到黑板上是一道道痕跡。一開始實(shí)驗(yàn)表明電子以波的形式運(yùn)動(dòng)。即使一個(gè)個(gè)電子發(fā)射，黑板上還是一道道痕跡。于是科學(xué)家想知道為什么一個(gè)個(gè)電子發(fā)射也會(huì)有波的現(xiàn)象，于是將高速攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)雙縫以便觀察。重點(diǎn)來了：當(dāng)想進(jìn)一步觀察時(shí)，粒子卻是是互不干涉地運(yùn)動(dòng)，穿過雙縫落到黑板上是兩道痕跡!

　　雙縫實(shí)驗(yàn)，著名光學(xué)實(shí)驗(yàn)，在1807年，托馬斯·楊總結(jié)出版了他的《自然哲學(xué)講義》，里面綜合整理了他在光學(xué)方面的工作，并在里面第一次描述了雙縫實(shí)驗(yàn)：把一支蠟燭放在一張開了一個(gè)小孔的紙前面，這樣就形成了一個(gè)點(diǎn)光源(從一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光源)�，F(xiàn)在在紙后面再放一張紙，不同的是第二張紙上開了兩道平行的狹縫。從小孔中射出的光穿過兩道狹縫投到屏幕上，就會(huì)形成一系列明、暗交替的條紋，這就是現(xiàn)在眾人皆知的雙縫干涉條紋。

　　試驗(yàn)本身沒什么問題，證明了光有波粒二象性，但是科學(xué)家們想觀察清楚如何會(huì)這樣，于是他們在微觀層面上來觀察，架設(shè)高速攝像機(jī)，觀察光子是如何一個(gè)一個(gè)通過縫隙形成波干涉的，這時(shí)候神奇的事情出現(xiàn)了，光子波的特性消失了!又變成人類最容易理解的粒子，只出現(xiàn)了兩條條紋。這才引出了超級(jí)可怕和詭異的電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和后來石破天驚的的“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”，給整個(gè)人類帶來了前所未有的思想沖擊。

　　2對(duì)實(shí)驗(yàn)的詮釋

　　哥本哈根詮釋

　　哥本哈根詮釋為許多先驅(qū)量子力學(xué)學(xué)者的共識(shí)。哥本哈根詮釋明確地闡明，數(shù)學(xué)公式和精確實(shí)驗(yàn)給出很多關(guān)于原子尺寸的知識(shí)，任何大膽假設(shè)都不應(yīng)該超越這些知識(shí)范圍。概率波是一種能夠預(yù)測某些實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)學(xué)構(gòu)造。它的數(shù)學(xué)形式類似物理波動(dòng)的描述。概率波的概率幅，取其絕對(duì)值平方，則可得到可觀測的微觀物理現(xiàn)象發(fā)生的概率。應(yīng)用概率波的概念于雙縫實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)家可以計(jì)算出微觀物體抵達(dá)探測屏任意位置的概率。

　　除了光子的發(fā)射時(shí)間與抵達(dá)探測屏?xí)r間以外，在這兩個(gè)時(shí)間之間任何其它時(shí)間，光子的位置都無法被確定；為了要確定光子的位置，必須以某種方式探測它；可是，一旦探測到光子的位置，光子的量子態(tài)也會(huì)被改變，干涉圖樣也因此會(huì)被影響；所以，在發(fā)射時(shí)間與抵達(dá)探測屏?xí)r間之間，光子的位置完全不能被確定。

　　一個(gè)光子，從被太陽發(fā)射出來的時(shí)間，到抵達(dá)觀察者的視網(wǎng)膜，引起視網(wǎng)膜的反應(yīng)的時(shí)間，在這兩個(gè)時(shí)間之間，觀察者完全不知道，發(fā)生了什么關(guān)于光子的事�；蛟S這論點(diǎn)并不會(huì)很令人驚訝；可是，從雙縫實(shí)驗(yàn)可以推論出一個(gè)很值得注意的結(jié)果；假若，用探測器來探測光子會(huì)經(jīng)過兩條狹縫中的那一條狹縫，則原本的干涉圖樣會(huì)消失不見；假若又將這探測器所測得路徑信息摧毀，則干涉圖樣又會(huì)重現(xiàn)于探測屏，這引人思維的現(xiàn)象將雙縫實(shí)驗(yàn)的程序與結(jié)果奧妙地連結(jié)在一起。

　　路徑積分表述

　　路徑積分表述是理查·費(fèi)曼提出的一個(gè)理論（費(fèi)曼強(qiáng)調(diào)這個(gè)表述只是一種數(shù)學(xué)描述，而并不是嘗試描述某些無法觀察到的真實(shí)程序）。路徑積分表述不采用粒子的單獨(dú)唯一運(yùn)動(dòng)軌道這種經(jīng)典概念，取而代之的是所有可能軌道的總和。使用泛函積分，可以計(jì)算出所有可能軌道的總和。

　　路徑積分表述闡明，假設(shè)一個(gè)光子要從發(fā)射點(diǎn) a 移動(dòng)至探測屏的位置點(diǎn) d ，它會(huì)試著選擇經(jīng)過所有的可能路徑，包括選擇同時(shí)經(jīng)過兩條狹縫的路徑；可是，假若用探測器，來觀察光子會(huì)經(jīng)過兩條狹縫中的那一條狹縫，整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置立刻有所改變；假設(shè)探測器的位置為點(diǎn)e，而探測器觀察到光子，則新的路徑是從點(diǎn) e到點(diǎn) d；這樣，在點(diǎn)e與點(diǎn)d 之間，只有空曠的空間，并沒有兩條狹縫，所以不會(huì)出現(xiàn)干涉圖樣。

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