物理学家是怎么发现一个基本粒子是可以同时出现两个地方的呢?

用户67239664


关于粒子同时出现在两个地方的事情在电子双缝实验中貌似发生过。

关于双缝实验,度娘也没说清楚。现在我试试看吧。用玻璃球,水波,电子分别做通过单缝和双缝的实验。

一、玻璃球实验:发射若干玻璃球通过单缝,在屏幕上得到的弹痕排成一条线。通过双缝得到弹痕排成两条线。这就是粒子的特性,非常简单。

二、水波实验:过单缝,在屏幕上得到中间亮向两边衰减的图形。过双缝,得到干涉条纹,中间条纹最明亮,向两边衰减。这是波的特性,也不难。





三、电子分两种情况(用光子也可以),1.大量电子过单缝,在屏幕上得到一条线,这是和玻璃球演示的粒子一样的特性。大量电子过双缝就诡异了,出现了干涉条纹,这就是和水波一样的波的特性了。科学家猜测电子过双缝形成干涉条纹是不是电子拥挤碰撞造成的?



2.随着技术突破,现在能发射连续单电子(不是指一个电子,是一个又一个电子列成很多个电子,生活中的比如激光就能单光子),单电子过双缝还能产生干涉条纹吗?没错,仍然干涉了。科学家蒙逼了,难道单电子同时通过两个缝,自己和自己干涉了?这就是第二个诡异,比第一个诡异更诡异。



第三个诡异才是最诡异的:科学家安放了一个看得见电子轨迹的仪器观察电子是怎么通过双缝的。结果让科学家抓狂了,他们看到电子通过双缝,屏幕上没有干涉条纹,只有两条线!好像电子知道有人能观察到它,就不皮了,老老实实留下两条线。


极乐佛


你应该是想问关于量子力学的一部分内容,就是当我们观测前基本粒子是按照波函数展开(并非变成了一团云雾,这只是一种数学描述),它是干涉的,也就是一种叠加态,一种概率云,粒子出现在哪里只是一种概率,而一旦我们观测了,那么波函数就发生了塌缩,变成了我们所看到的的现象事实。那么这个现象物理学家们是怎样发现的呢?双缝实验就是这个现象被发现的关键,托马斯·杨(Thomas Young,1773—1829)于1801年进行了一次光的干涉实验,即著名的杨氏双孔干涉实验,并首次肯定了光的波动性,之后又开始了一系列的相关实验,其中的电子衍射实验很有意思,如果你想“看看”电子到底是怎么通过双缝的,于是在两个小孔上都装上了监测器,每当有一个电子通过小孔,监测器就会发出提示,那么,我真的能看到电子同时通过双缝的情形吗?

答案很神奇,是不能的,当你用监测器试图观察电子通过双缝的情形时,电子就会想我们平常的认知一样,一个电子要么通过A孔、要么通过B孔,绝对不会同时穿过两个孔。但是,如果你把装在双孔上的监测器拆掉,再做一次双缝实验,你会惊奇地发现,干涉条纹又回来了!一个电子怎么会产生干涉条纹呢,哥本哈根解释也就是被认为是正统观点认为,电子(以及所有微观粒子)所呈现出的波性,其实是一种概率波,也就是我们在一个地方发现电子的可能性。当一个电子穿过双缝时,穿过任意一个小孔的概率各为50%,两个概率波会进行叠加,从而形成干涉条纹。当我们进行观察的时候,电子穿过两个小孔的概率分别变为100%和0%,也就是不会产生干涉条纹。

其中我们所熟悉的薛定谔的猫的原理就是这个,将一包如果粒子发生衰变就会变成毒物的物品和一只猫放进盒子里,那么粒子的衰变也是一种概率云,也就是粒子的运动是概率性的,所以在这个盒子被打开之前,猫的生死是叠加态的,因为粒子的衰变是处于叠加态,只有被观测的时候,叠加态才会坍塌。量子力学可谓是非常神奇!以上只是我的浅见,可能会有很多的错误,希望大家能够指出,我定会感谢并改正。


带伞鱼


因为电子具有电磁特性,而铁双缝具有磁力会影响电子产生干扰,而电子的发射传播像光一样是呈现波单粒传播,而电子双缝干扰实验用的不是金属后便不一样了,其实电子是磁单体上帝粒子单磁力弦粒子,在空间中是以光速前进似中微子又不同,遇到物质会发生湮灭发光波,电池中的电其实是电子以光速在物质循环前进,一通金属使之电子循环受破坏便电子相碰撞产生能量,电传递以光速前进,其实就是电子以光速前进,其实原子中的电子是磁力弦干扰产生的,与双缝干扰发射的电子特性有关系又不同,而超导体是电子单磁极体物质给合体,使之悬浮,大磁单体而己,电子只有一种,没有反的,磁力具有正反是原子由无数磁单极粒子构成的,电浆无论用正反磁铁都会被吸引,电子是磁单体,而电磁正反是两个或以上电子组成比如一个电子磁力是o球形,引力无反的一样,而磁力会受力扭变,而引力特性不同必须以所有单粒子中心引力无限大,导致没有反的而使引力范围广,而两个单磁体组成粒子便成8圆球形字形磁力线弦,形成正反磁力多个也一样,而反物质产生也证明了弦理论,说明了一切物质最基本的最小粒子是电子上帝粒子,因为粒子对撞机把氢原子加速光速90%撞击通电铜板产生反氢原子,是在电磁力弦下产生的,而所有物质具有磁性,又电子是电磁力弦产生的,如发电机磁生电,所以电子是上帝粒子,而具光特性以光速前进,一遇到物质湮灭,也可在原子循序渐进留下,而反物质与正物质特性相反不是电荷,电荷其实不存在,它们湮灭是因为力弦性质相反,弦的振荡模式相反导致相遇会破坏双方力弦构造,实验用(正)电子与反物质相遇会发光消失,所以电子沒有正反。而超导体悬浮是磁力发生了变化,这个变化与上帝粒子电子组成的原子各种特性粒子产生了磁扭变化将物8圆球形正反磁力转化为o球形磁力,使之悬浮,使之电子在物质传递不受正反电磁力阻碍,使之超导。


简生34400656


题主问题提得到位,单光子通过双缝出现干涉,说明是到了两个位置,只到一个位置不称为干涉的。概率只是数学,到了两个位置就和概率没关系了。利用数学里的概率来解释,就是想象,就是靠想象去把问题解决,结果成了纯数学论,脱离了客观实际,题主正擢到痛处。A缝概率50%,B缝概率50%,认为单光子就可到达有概率的地方,好像到达有概率的两个地方成事实了,纯数学式的想象。不塌缩时到达两个地方,塌缩了就只通过一个地方,有矛盾了。坍塌与连续运行有什么关系,坍塌后光子就不运动了,就停止前进了,就自动改矢向了,成了有意识的运动了,可能吗?!单光子总处于运动状态,在实验中,单光子不能在客观上通过了双缝干涉,是不是空间本来就有眼睛看不见的光子存在,参与了双缝干涉,或实验室仪器内有看不见的光子也参与了,这种可能性是有的。国际认为的单光子,是一支蜡烛光亮离1.8公里外的暗淡程度达到了单光子的灵敏度了,有可能还是一束不可见光。接收A缝,单光子坍塌后只通过A缝,周围眼睛看不见的参与光子全部被接收了还是少数没被接收,剩下没被接收的光子碰到A缝有可能地方大,称概率90%吧!依据是单光子,或看不见的光子又少于一定的接收数量,接收难度不好说太难了。不要只考虑实验室发射的单光子,还要考虑空间本来就有不可见的光子在运动。


兰天196926837


目前没有任何设备能精确观测到一个基本粒子同时出现在两个位置。

对声称一个基本粒子同时出现在两个位置的科学家,我想问几个问题:

(1)如何确认这两个是同一个基本粒子?

(2)如何排除因微观粒子直径缈小,相对运动速度太快,在观测仪器记录时,形成类似相片底片多次曝光叠加的效果?

(3)何以肯定一个基本粒子只能同时出现在2个位置,而不会是3个、4个或更多位置,甚至成为星云状?以前有没有观测到这类状况,随观测技术进步而至目前为止“坍塌”成“同时出现在2个位置”?如果有,以后技术再进步,有无可能继续“坍塌”成1个确定位置?

无高速录像机前,李小龙必须放慢速度拍摄动作,再加速播放,否则拍到的是多拳多脚同现的拳脚云,这并不能证明李小龙真有3、4只脚。

与其兴奋的宣布一个基本粒子可以同时出现在2个位置,误导学界和大众,不如好好改进观测设备和观测方法!


白马非马1001


谢谢邀请。这个提问本身就是错误的。没有哪个物理学家说过粒子可以同时出现在两个地方。

对于宏观物体,我们可以通过x,y,z三个坐标来确定一个物体在三维空间的位置。

对于微观粒子,不能像宏观物体一样用坐标点来精确定位它的位置。微观粒子的状态是用波函数来描述的,它是一种概率描述,只能描述该粒子出现在某一个位置的概率是多少。

我们只能根据波函数确定在某一个时刻,这个粒子在A位置的概率是多少。既然是概率,那实际上就是有可能在A处,也有可能不在A处。

但是,不管怎么样,不可能同时出现在A处和B处,这个提问就是没理解概率的含义。


simxpert


同种基本粒子长相都完全一样,它们可不象人类那样有高、矮、胖、瘦、黑、白的区别,也没有头发长、头发短、单眼皮、双眼皮、脸上长个瘊子、屁股上长胎记的这样的区别,更不分男女雄雌。究竟科学家们是如何把数亿亿亿……亿计的基本粒子一个个地区分开来呢?看到这个粒子一下子就认出来叫张三,那个粒子叫李四。估计他们没有这个本事。所以不论看到哪个粒子他们都叫它张三或李四,自然张三或李四可以同时出现在不同地方啦。开个玩笑。

好象懂量子力学的人很多,谁懂就给大家解释一不,懂就是懂,不懂就是不懂,最讨厌不懂装懂误导大家的人。


用户6534293489481


科学家们所用的仪器设备材料,不适合观测基本粒子。出现很多没准的检测结果!目前的精密仪器,材料都是有基本粒子分子组成的仪器,不合格。必需在材料上更精细,技术上更先进才能发现卢山真面目。基本粒子之间互相干拢,互相排斥,互相吸引。用这样的材料作的仪器,去观测基本粒子,纯属让它们谈恋爱,或让它们不和逃跑,把自已的行为说成基本粒子有灵性,你一观察它就变,不知会变啥行为,所以科学家,也是不傻瓜。


开心果52105317


物理学家从来没发现一个粒子同时出现在两地方,只有骗子才这么说。科学家认为微观粒子运行速度太快以至于我们不能准确知道其位置,但可以描述其在一个范围内,就如一列动车同时出现在站台的两头不能说它同时出现在两个地方。


Ztopkuang


越小的粒子越容易保持自身的形态,模样容易保持一致。世界上没有两片形状相同的云,类似的也不多见,但体积越小,类似的越多,如大象、人类、鱼、虾、细菌,体积越小,模样越一致,同样的规律在亚原子或更小的微粒身上表现的更为彻底。关注本号,揭示更多宇宙奥秘!


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