“双缝干涉”实验的结果说明了什么?

微观说


这个实验是第一个令人迷惑的实验,它证明了“空即是色,色即是空”。可惜人们没看懂。人认为没有观测到他想观测的,其实观测到了。不是“没有观测到”,是“观测到没有”。也就是观测到了空。这个实验是意义非凡的,人如果能够被这个实验启发,改变科学那种先入为主的世界观,运用佛教的方法论,科学将发生根本的改变,扩展观察世界的角度和视野。融入哲学的智慧,诞生一个涵盖一切领域的“哲科学”。


眾妙之門


导读:电子双缝衍射实验与意识无关,与定向影响有关!

第五十五章:电子双缝衍射实验,到底该如何理解和解释?

这一章的内容,思考了很久,电子双缝实验,可以说是量子物理学中,最令人不解的一个实验。以至于很多物理学家,都怀疑量子力学。就像一开始提到的爱氏和玻尔的争辩一样。

量子力学到底是完备的,还是不完备的。贝尔不等式给出的答案,倾向于不完备。各位这个有意思的就是,贝尔不等式是倾向于不完备的,而不是说直接否决完备性论述。

所以争论一直持续到现在。我的观点呢,很明确。我一直说世界是确定的,也就是完备的。但不完备性的表现,该怎么解释?

答案就是描述事件运动的所有完备性因素,我们无法统统掌握,而且事件自己无法独立于系统。但我们要知道,世界是确定的。

我昨天看了一个科普文章,文章说科学家想从零开始建立新量子力学。我对于这个文章,持欣赏但不赞同观点。

欣赏是因为换一个角度去构建量子力学,无疑是好事。不赞同是我们无法推翻过去的成果,新量子力学,和现在已有的量子力学没有本质区别。世界还是现在这个世界,所以只有新的方法,没有新的量子力学。

文章中的开头是这样的:“科学家使用量子理论的时间已经将近一个世纪了,但令人尴尬的是,他们仍然不知道它到底是什么意思。过去,在几次关于量子理论的会议上的非正式调查显示,科学家对量子理论该如何被诠释存在着很大分歧。

一些物理学家只是耸耸肩然后说,我们必须接受量子力学就是一件奇怪的事。那么这就能说明粒子可以同时出现两个地方,或者在相距很远的位置上进行瞬时交流?算了吧,反正量子理论运作正常。如果你想计算实验中所揭示出的亚原子、原子、分子和光的性质,量子力学总是惊人的成功。

但还有些科学家希望更深入的挖掘。他们想知道为什么量子力学有这样的形式,他们正通过一个野心勃勃的计划来找出答案。这个计划叫量子重建,试图从几个简单的原理出发,从零开始构建量子理论。”

好了,回到我们的题目,电子双缝实验该如何理解和解释?就是说,我如果认为世界是确定的,就必须给出一个确定性的解释。

现在我们来了解一下什么是电子双缝衍射实验。

如图所示,为费恩曼设想的理想单电子干涉示意图。最左侧为电子枪,1和2为两条狭缝。当只开启缝1或者缝2时,电子穿过狭缝打到后面的接收屏上的分布曲线分别是P₁和P₂,当两条缝都开启时,接收屏上电子的分布曲线不是P₁和P₂简单的相加,而是如最后一个图片下面所标注的公式P₁₂=|Ф₁+Ф₂|²。

这个实验最令人不可思议的,是当两条缝开启,电子枪单个射出电子,其间间隔足够长的时间,最后得到的电子分布依然如上图所示,好像是先到的电子“规定”后到的电子的行为。

这个解释不够通俗的话,再给大家这样介绍。在宏观世界中,以玻璃球为例。我们让玻璃球射过开了一道缝的挡板,大家知道,玻璃球会在后墙留下的痕迹,是一条线。射过开了两条缝隙的挡板,在后墙也是两条线。如下图。

当把玻璃球换成水波的时候,开一条缝,在后墙上也会出现一条线。开了两条缝的,就会出现干涉条纹。如下图。

那么量子世界是咋样的呢?将玻璃球换成电子,通过一条缝隙时候,后墙上只有一条线。如下图。

通过两条缝隙时候,后墙上出现干涉条纹。如下图。科学家在想,这么小的电子是如何出现干涉条纹的。他们设计了单电子干涉实验。让一个电子通过一条缝隙,后墙也只出现一条线。可是让人奇怪的是,当开了两条缝隙时候,竟然出现了干涉条纹现象。这该怎么解释呢?如下图。

这该怎么解释呢?明明电子一个个射过双缝的。怎么还出现了衍射条纹。科学家想看这是怎么发生的,难道一个电子同时穿过了两条缝隙? 如下图。

更让人不解的是,当用摄像机试图看着电子的时候,干涉条纹竟然消失了。不看的时候,干涉条纹又出现了。 观测竟然也能影响电子行为? 它知道我们在看它? 如下图。

这就是电子双缝衍射实验,所以费曼说:“电子双缝实验是量子力学的中心区域,研究量子力学,这个问题不可避免。”

任何想要重建量子力学的人,也不可能避开这个问题。该来的总是会来,我们不会避开它。

还是我经常说的那句话,你的想象力有多精彩,这个世界就有多非凡。

一起来分析一下,这个诡异的电子双缝实验吧。我们一个个来说,层层递进。

第一点,我问大家一个问题?一个电子可以发生干涉条纹现象吗?

答案很明晰:一个电子不可能发生上述干涉现象,也就是不可能出现干涉条纹。

这意味着什么? 这意味着电子双缝干涉条纹现象是群体行为!非个体行为! 相信大家都赞同。然后我们继续往下走。

第二点:一个电子会同时通过两条缝隙吗?

答案很明晰:各位我一直说,人一定站在可以想象的地方说事。对于不可想象的事情,要保持谨慎。这个就是了。也就是说电子不会同时通过两条缝隙!

你可以假设它同时通过两条缝隙,可是接下来你怎么给我描述,它同时通过两条缝隙的过程?各位,这就是反证!你一定要站在可以想象的地方说事!不然那才是胡说。这是我一直强调的!

在这里提前说一句,大多数相信它可以同时穿过两条缝隙的人,都会拿高维度空间来解释。说这个不是我们这个世界的人可以理解的。我是持反对意见的,也多次提及了。

因为很明显,他如果那样说,你就不能提问了。提问再多,答案只有一个,那就是:“这个不是我们这个世界可以理解的。”

关于平行宇宙,多宇宙,高维度空间等等问题,在此不再讨论。我在《变化》,《见微知著》中都有论述了。只给你们一句话:“如果你生活在地球上,请站在地球的上说话!如果你可以看见火星,可以想象你站在火星上说话。除此之外,请沉默!”

这是我们所讨论的大的哲学前提,没有这个前提,人类也是很迷惑的。

所以再次强调,我坚决不相信,一个电子同时通过两个缝隙。而且也没有人看见,它是那样做的,对吧!

第三点:电子通过一个缝隙不会产生干涉条纹,这意味着什么?

只开一条缝隙不会产生条纹,就说明了两条缝隙的必要性。这和经典的光的干涉现象没有本质区别。各位我再问你一次,你认为有本质区别吗?

没有的。就干涉而言,都是干涉!都出现干涉条纹。那么你如果敏感的话,问题就脱颖而出了。那就是经典的光的干涉是一束光。不是一颗光子。我们现在说的电子双缝实验,也可以说是单电子双缝干涉实验。这就是它们的区别,但再次强调,就干涉而言,它们的本质是一样的。

但可不可以用惠更斯,菲涅尔,托马斯杨的光的波动理论来解释,就是我们要考虑的问题。

我们的问题永远没有最后一个。就上面第三点内容提问,你还能想到什么关键问题? 好好想一分钟,再接着往下看。

问题是——经典的光的干涉对于观测行为,不做反应!这是一个很大的问题!但我未发现众多的资料中有提及。 也就是说你看不看都无所谓,只要光通过两条缝隙的实验条件符合,干涉条纹就出现。

但单电子却不是这样的了。这是一束光和一个个电子发射的区别!区别是什么呢?可以说一个电子更加“敏感”。

综合起来,就是第三点,可以引申出两个问题【哪两个问题?你总结出来了吗?】。这两个问题我们都要回答。但回答之前,我们继续往下走。

两个问题是:1、可以用经典的光的波动理论来描述电子双缝实验吗?2、为什么一个电子更加“敏感”?

第四点:观测行为影响实验结果,该怎么解释?

各位这个问题非常大,我不知道你意识到没有。这不是简单技术层面问题,这是关于客观世界哲学层面的问题。就观测而言,你怎么界定?

你来给我描述一下?

不妨我再问几个问题,摄像机观测和人眼观测一样吗?人和动物观测一样吗?

这两个问题其实是在问:人和物体观测一样吗?高级意识和低级意识影响一样吗?

这个我知道难不倒大家。因为大家从网上了解到的知识,就非常清楚了。无论是你自己看,还是摄像机看,干涉条纹就不出现。有观测行为就会影响到。和高级意识和低级意识也没有区别。

这就奇了怪了!这就意味着,一个开着的摄像机和一个关着的摄像机是不同的!或者说一个开的摄像机和实验室中其他的物件都是不同的。

这就是说为什么这是个大问题,得从哲学范畴去认识了。这个问题才是最蛋疼的。

从最根本的角度去想的话,一个摄像机和实验室中其他的所有物件没有什么本质不同,都是物质。而万物皆有辐射,所以说干扰存在是必然的。这是个“老生常谈”的关于实验环境和器材对结果影响的话题。

但为什么一个开着的摄像机,会这么明显的干涉实验结果走向呢。

而且大家还应该这样想,观测距离有影响吗?因为这是很多实验,无法避免的情况。

比如在某大学一个实验室中做这个实验。问题是你在实验室的时候,有多少人的视线是看着你的实验室的,这算观测吗?还是说算观测,但实验室隔绝了这样的观测?所以说观测这个东西,界定还是一个问题。

目前是这样的认为,实验外面的情况,对实验室内的实验,起不到观测作用。也就是说人的辐射和意识对实验情况,起不了作用。

难道说电子具有自我意识?可以智能识别观测体?显然这是不可想象的,所以讨论方向错误。

真实的事实是电子,或者光子不可能具有自我选择意识。该实验也与意识无关。

摘自独立学者灵遁者量子力学书籍《见微知著》此书电子版淘宝有。


灵遁者国学智慧


其实量子力学入门不建议用双缝干涉,用斯特恩——盖拉赫实验更好一些。

但是既然问题问了,就说一下。实验内容就不介绍了。我们说说为什么有这样的实验结果。

如果我们把电子看成一个传统意义的粒子,那么它需要有明显的轮廓以及运动轨迹。从接受屏的光斑我们可以看出电子确实成粒子态,出现在了某个位置,但是干涉条纹是解释不了的,电子的轨迹要么通过a缝,要么通过b缝。这都无法出现干涉。但是粒子形态我们是看的见的,而轨迹则是看不见的,所以电子是不是有确定的轨迹还有待商榷。但是我们面对干涉条纹不得不承认电子确实有波的性质,所以我们大胆假设,电子落到屏上后呈粒子状,之前呈波状。我们就用波函数来描述一个粒子的状态,他描述的是电子某种力学量的概率分布。我们就以坐标说。波函数描述的就是电子的位置的几率分布。也就是说电子是没有确定的位置的。这样一来干涉的就不是有确定轨迹和位置的电子,而是干涉的坐标概率分布。无论是摄像还是打到屏上,波函数就变成一个波包,在某处的概率是1,也就是有了确定的值。只要我们对其进行侦测,他就会变成波包,我们永远也不能看到电子在呗我们侦查到之前的样子。


大嘴猴82927177


本来不想答这道题的,主要看见下面有一个叫“灵遁者国学智慧”的ID在那里胡说八道,这位是一个经常在介绍科学理论时,夹带自己私货的家伙。

图:双缝实验

双缝实验还有一些进化版本,这里就不说了,我们只看看最简单的版本,看看双缝实验最简单的实验结果就行了。

图:单缝(上)和双缝实验的结果

我们先从单缝开始说起,用一束光从遮光板上的一条狭缝通过,我们可以看见在这束光通过狭缝后在背板上呈现一条中间亮两侧暗的条纹。这就像用机枪射击狭缝一样,狭缝正对着的背板中央中弹比两侧中弹要多一些。见上图的上方条纹。这说明了光子具有粒子性(就像子弹一样)。

双缝实验,在一束光通过一块遮光板上的两条狭缝后会在背板上形成一条条明暗相间的干涉条纹,这就像水塘里扔了一颗石头激起的水波,在水波通过两条狭缝后同样会发生干涉现象。所以,这表明光也具有波的性质。

图:双缝实验

在20世纪初,量子力学发展起来后,就提出了能不能用一个光子做这个实验,能不能得到上面这个结果呢?结果是肯定的,用单个光子或者电子同样能做出相同的结果来。但如果对光子进行探测,看它到底通过了哪一条缝,光子就只会表现出粒子性,也就是说不会形成干涉条纹。量子力学的解释是:为了要确定光子的位置,必须以某种方式探测它;可是,一旦探测到光子的位置,光子的量子态也会被改变,干涉图样也因此会被影响;所以,在发射时间与抵达探测屏时间之间,光子的位置完全不能被确定。

以上……


讲科学堂


说明了物质态与非物质态都是宇宙的状态。粒子是物质吗?波是物质吗?波粒两像性是2个物质性吗?x物质具有AB物质性吗?或定义x物质具有B非物质性吗?语言讲话逻辑具备再讲话oK。语文先学好,再数理化。光的定义与物质的定义在物理上根本没有定义范畴,物质的属性是物质吗?运动是物质吗?波是物质吗?结构是物质吗?热是物质吗?能量是物质吗?正负合一是空,组成的地方叫间,空间是物质吗?和你怎么谈?????伟大的物理老师语文学好了吗?


包包170952078


双缝试验说明:一、一切都是你现在创造(或者说是想象)出来的,包括时空万物;二、所有在不同时间发生的事件就如同是在同一时间发生着的那样发生着,也就是你可以在不同时间踏入同样的河流;三、没有过去、未来,一切都是自我意识对观测对象的表达。


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