世界科技界已承認單電子雙縫干涉實驗成立,自己和自己干涉了邏輯錯誤,你認為成立嗎?

蘭天1969飛碟製造專家


提到電子雙縫干涉實驗,註定會有很多的口水和質疑,這是建立在我們對實驗本身整個過程認知深度不一樣造成的,畢竟多數人不是科學家,對這個實驗的瞭解只是停留在表面上,這也很正常,在任何專業領域,多數人都只是“吃瓜群眾”而已!

首先,電子雙縫干涉實驗所出現的現象是真實存在的,這種現象就是單個電子通過雙縫之後(我們不知道怎麼通過的),會在屏幕上出現干涉條紋!

而干涉條紋顯然是波的特性,兩條波相遇發生干涉。電子在我們的傳統思想裡是一種粒子,如今我們知道任何微觀粒子都具有波粒二象性,所以,如果電子具有波的特性,同時穿過兩條縫隙就成為了可能!

但這裡需要說明一點,同時穿過兩條縫隙並不是我們觀察到的,而是根據結果(干涉條紋)倒推出來的,而且理論上我們無法確定到底是不是同時穿過兩條縫隙!

因為這裡存在“波函數”坍縮的問題,因為電子具有波動性(可以理解為不確定性),如果我們想知道電子是不是同時通過兩條縫隙或者如何同時通過兩條縫隙,我們必須進行觀測,但只要一觀測,電子就坍縮為粒子特性,只能從其中一條縫隙中穿過,屏幕上就沒有了干涉條紋!

這就很尷尬了,不觀測就不知道是不是真的同時通過兩條縫隙,要是觀測了電子就只能通過一條縫隙,但如果我們想知道事實真相又不得不觀測,這就形成了一個“死循環”!

所以說,電子同時通過兩條縫隙我們不可能通過觀測確定,我們只能去猜測,而且這種猜測目前來說是最靠譜最有說服力的。當然,也有其他的詮釋,比如平行宇宙,只不過平行宇宙的詮釋太詭異,畢竟與我們現有理論相差很大!


宇宙探索


單電子雙縫干涉實驗的恐怖之處

雙縫干涉實驗,證明了光子具有波動性。而更為讓人不可思議的是單光子或者但電子雙縫干涉實驗。因為這個實驗告訴我們,即便我們一個一個發射電子或者光子通過狹縫,它們依然可以形成明暗相間的干涉條紋。這個實驗已被驗證,而實驗的結果似乎在告訴我們,光子或者電子應該是同時通過了兩個狹縫,然後自己和自己干涉了!



這讓人覺得不可思議,一個粒子怎麼會同時通過兩個狹縫,一個粒子怎麼會自己和自己干涉呢?這個問題讓我們經典的物理觀念徹底被打翻。實驗的結果和結論,完全是反直覺的。為了弄清到底電子或者光子是否同時通過兩個狹縫,科學家在狹縫處安裝了探測器。然而探測器一看,雖然知道了每個電子通過了那個狹縫,但干涉條紋卻消失了!似乎電子在故意隱瞞自己的行蹤,讓我們無法知道事情的真相!



量子的行為函數~波函數對於這個問題的釋義

在量子世界,粒子運動的行為已經和宏觀世界不一樣了,所以我們不能夠在拿宏觀世界的經驗來看待微觀世界。就像單電子雙縫干涉實驗,這裡的電子已經不再是宏觀世界我們認為的粒子了。在量子世界,電子既是波又是粒子,就像光的波粒二象性。


很多人很難理解,為何一個電子既可以是這有可以是那?我們不妨把電子看車一個旋轉的硬幣,那麼這個硬幣即處於正面也處於反面。只有停下來時,我們才知道到底硬幣處於那個面。電子也一樣,只有我們觀察它時,它的狀態才確定。如果沒有觀察,那麼它就處於既是粒子又是波的量子疊加態。



好了,既然電子處於疊加態中,那麼如何描述電子的行為呢?答案就是用波函數(薛定諤方程)。一旦我們測的電子,那麼電子的波函數就會坍塌,變成一個確定的值(函數)。波函數的平方表示電子出現在某點的概率,如此,波函數描述的電子就像原子核外的電子雲一樣,飄忽不定,一會穿梭時空出現在這裡,一會在哪裡。那麼也就是說,我們在沒有觀察電子之前,我們根本不知道電子是以什麼樣的方式通過雙縫的。可能是像電子雲一樣過去,也可能是像水波一樣過去。如果是以波的形式過去,那麼電子產生干涉條紋就很好理解了。





或許我們對於量子世界認識的不夠深,所以才會對量子行為有種種不可思議的感覺。


科學探秘頻道


實話實說,看了這個問答的題目之後,感覺無知真的很可怕。這個問題的提出,說明了題主非但對量子力學一無所知,同時對最基本的科學思維方法的欠缺。

一、雙縫實驗中電子自干涉是無可爭辯的客觀事實

這個問題我曾經多次在悟空問答中回答過,也寫過文章。從實驗結果的邏輯推理公式中我們其實就可以得出單電子可以自干涉的結論。因為公式中,條紋的位置與入射電流無關。這個公式跟實驗結果完美吻合。

什麼叫做條紋位置與入射電流無關?意思就是,即使你將電流無限調低,直到最後讓電子一個一個穿過雙縫射到屏幕上,依舊會產生干涉條紋。這意味著單電子也可以干涉。這就是實驗的公式中,預言了單電子可以干涉。

二、哪裡來的勇氣,讓你認為單電子雙縫干涉實驗沒人做過?

事實上是,電子雙縫干涉實驗因為涉及量子力學中最本質的問題。從量子力學誕生以來,無數科學家不厭其煩地努力改進這個實驗,並多次成功實現了單電子雙縫干涉實驗。這個實驗,至今仍然有科學家們再做。如果您真有心,請關注一下國際科學刊物的實驗報告。其中最有名的是2012年,New J. Phys.(http://iopscience.iop.org/1367-2630/15/3/033018)發表了美國和加拿大研究人員做的一個單電子雙縫干涉實驗,曾經成了人們討論和關注的熱點。因為該實驗所驗證的內容涉及到對量子力學的基本理解。

該論文的整體感覺是:簡明、清晰。實驗結果不錯,被研究者宣稱為真正實現了Feynman所構想的電子干涉”理想實驗”,因為:(1)雙縫是人工製造的( 縫寬64納米兩縫間距282納米,具體見論文)(2)電子是單個的(一次採集一個點需要2個小時左右)。

該論文的實驗圖不僅清晰,而且其附錄配有多個視頻動畫,用來做為給學生們演示電子具有波動性的素材是非常直觀和適用的。不論別人如何,這篇論文的結果我是會用來演示電子的波動性質的。

三、科學必須尊重客觀事實

我不知道題主所謂的邏輯錯誤的結論是怎麼來的,可以想象的是來自日常生活的經驗。然而日常生活的經驗有非常大的侷限性。微觀粒子的行為,不能用我們宏觀物體的方式(日常經驗)去理解,這是一個基本的可觀事實。科學需要以客觀事實為出發,而不是以我們的經驗常識出發。

微觀粒子的行為不能用我們任何日常經驗的詞彙去描述,說實話,所謂波粒二象性這個詞,也是真的找不到更適合的詞了,是無奈的選擇。微觀粒子,即是粒子又是波,只能這麼去理解,這就是奇妙的微觀世界。

是該總結一下了

能提出這個問題,說明對科學有興趣,或者是有好奇心,抑或是想質疑科學。但是,我們應該具備最起碼的科學精神,要尊重客觀事實,可以大膽質疑,但是要小心求證。如果您不是該領域的科學工作者,其實也無妨,請相信權威科學雜誌上,發表時間比較長的論文作為可信取證。因為全世界的同行都盯著這些論文呢,如果有錯誤,跳出來踩他的科學家有一大把。沒有誰有能力買通全球的同行,為一篇假論文站臺。想想包括相對論在內,有多少論文是幾十年後才被科學界所認可的,可見,想說服科學家,要比說服我們普通人,更難,因為他們更相信實驗證據,別人做出來了,那是不夠的,他們還要自己親自去驗證。


郭哥論道


電子的運動是超越三維的,所以電子是不可以三維手段測量的,相當於給高維運動施加了條件,以至於塌縮。電子在三維空間的運動不是連續的,而是跳躍的,三維空間的運動實際上是四維運動的投影,導函數不連續但是函數還是可以連續的,所以在四維空間運動的電子在三維上顯示出概率出現的電子雲狀態。所謂波動性是這種概率的投影,而當電子被束縛在三維時又顯示出粒子性,實際上實驗證明了四維空間的存在。電子出現在宇宙間任意一點都可以看做是概率。所以單電子雙縫實驗說明當不直接觀察電子時,概率波被分解後疊加產生干涉,恰恰和單電子的粒子性並不矛盾,而是驗證了四維空間的連續性。邏輯上的矛盾是由四維運動和三維空間觀察所產生的,並不矛盾。電子同時(所謂的)出現在兩個位置,並不說明電子一分為二,而是說明一個能量波動的投影在三維觀察下一分為二。光速限制正是四維空間所存在的三維宇宙形成的表面(所謂的)構成的,在創世之初所測算到的光速遠大於現在,說明了在形成三維宇宙的初期,四維宇宙在塌縮的過程中不斷衰減,而這種衰減達到一定程度時光速開始變得恆定, 我們所觀察到的紅移現象如果無限延展下去是和光速恆定相矛盾的,說明了紅移現象所觀察到的膨脹實際上是一種四維塌縮在三維空間投影上的感覺。三維世界有限但無界,沿著一個方向前進最終會回到原點。光速不可超越,因為我們沒有足夠的能量脫離自身的宇宙到四維空間中去。


沒有雨的秋天


中國的漢字真是太偉大了!偉大到居然也可以解釋量子力學中的波粒二象性造成的“單電子”雙縫干涉實驗的成立。且看中國漢字“粒”字的組合,米+立=粒,米的形態是不是很象兩波紋干涉相交的圖形!而相交的點,恰好是干涉條紋後的點狀分佈線,那麼就是說,干涉相交點就是相當於米粒的一個端頭,這個端頭也如是“單電子”點,而米粒有兩個端頭,那麼電子也應該有兩個端頭!當人們認為是電子的一個端頭,從一個縫中通過的時候,其實電子還有另外的一個端頭也跟著運動,也從另一個縫中通過,使之出現了干涉條紋,就好象立體的粒子米粒的兩個端頭,同時穿過了雙縫,並斷裂為兩端頭點造成其後的波動干涉條紋。當人們想要看清楚像米粒一樣的電子,是如何“斷裂”為兩點通過雙縫的時候,人們看的作用量聚焦的能量場會把米粒樣子的電子推開,讓它不可能“斷裂”為兩點而通過雙縫!這就是能量場相互作用的道理。物質本來就是相互作用的能量場合成的,這能量場就如同水稻禾苗,受到陽光的光合作用成長為稻穗穀粒,穀粒又讓人們碾壓成米粒,人們吃了米飯就有了能量,還有了中國先人倉頡創造了漢字,讓“天雨粟,鬼夜哭”,人們才能很好的研究宇宙奧秘。


初探者


我是物理老師,關於微觀粒子的波動性,曾在過去高考輔導時,講解過這個問題。

這裡所使用的狹縫,並非人們習慣上的兩道狹縫。

干涉也罷,衍射也好,只有障礙物,小洞或狹縫的尺寸與電子尺寸相比擬(接近)時,才會產生干涉和衍射條紋。

實驗採用的是晶體。晶體內部結構,是晶體中微小的晶體顆粒之間有《晶格》。晶格尺寸與電子尺寸可以比擬。

電子朿穿過晶格吋,竟然產生出同心園狀的衍射條紋。

由此雄辨地證實,在微觀世界中,電子同樣具有波粒二象性。


匯雁1


楊氏雙縫干涉起初論證了光的波動性。我們高中課本就介紹過。就現在的量子力學的出生生長也喝了它的奶。這是可以理解的。

但是科學家又做了單電子雙縫干涉,也就是在同一時間只能有一個電子通過縫隙。按照粒子學說,電子作為粒子而且是量子,同時通過兩個不同的縫隙不可能,所以此實驗不會成功。但是這個實驗確實成功了,哪裡出問題了?電子是粒子沒錯啊?下一個電子是量子這有錯嗎?唉,還真有錯!量子的定義是最小的單位,但是電子如果可以分割那電子就不是最小粒子就不是量子。是要拋棄量子力學嗎?先彆著急,如果把量子力學為電子層面的而不要求是最小的量子,那麼電子的分割產物造就了單電子雙縫干涉。

《攤煎餅出宇宙理論》是支持物質無限可分可分的。回想一下,老天爺用食指輕輕一劃,攤了個煎餅宇宙,而煎餅宇宙是物質的,那這個物質是什麼,最初是什麼?《攤煎餅出宇宙理論》指出最初的是“空”,當然比電子的分割物還要小。所以單電子雙縫干涉攪起了渾水,給科學家添了麻煩。是時候修正理論了,按照《攤煎餅出宇宙理論》就能解釋單電子雙縫干涉,一點也不恐怖,很平常。這樣輕鬆,這樣簡單,蘊含《攤煎餅出宇宙理論》的強大。


攤煎餅出宇宙


亞原子層面的理論哪有什麼定論共識。

電子啥樣誰也不知道,油滴實驗尚且有爭議,實驗者也承認有假,通過檢測推論的最小電荷來自於電子尚是推論,電子撞碎以後,還有半個基礎電荷嗎?

光的波粒二象性正是因為沒有共識才提出的這麼一個似是而非的東西,壓根不是說光子即是波又粒子。

光的雙縫干涉證明了光有波動性。單光子雙縫干涉就開始扯淡了,各種解釋都神邏輯百出,單光子了分身,可以同時經過不同路徑,那叫單光子嗎?單光子分成了不同頻率下不同能量級的光子然後自己相干相增,那光就是波,又和光電效應的解讀矛盾。

實在不願意再去闡述個人觀點了,沒有近似的思路,交流不一起,純粹出力不討好。

只是希望不管是科學愛好者還是科技工作者,還是務實的回頭捋一捋吧。

①場到底是什麼?電的本質是啥?磁呢?

②真空空不空?

③光的傳播到底需不需要介質?

④以太說不清道不明,反物質暗物質就說的明白了?

⑤場和場之間的作用,需要物質嗎?場是物質嗎?是什麼樣的物質?

⑥閃現的電子雲,電子是滑動完成的躍遷還是所謂超時空傳送過去的?


程俊傑70559097


首先,所謂電子雙縫干涉實驗成立就是個偽命題!電子不可能相互像光一樣相互干涉!因為光是變化的電磁場,可以在頻率、振幅相同而相位不同時發生相互疊加而形成明暗交替的干涉條紋。電子不可能相互疊加,無論電子的運動速度、動能和動量是多少,它們彼此之間不可能像電磁場一樣相互疊加!

其次,電子是同時攜帶質量、電荷和自旋磁矩的實體粒子,在任意特定時刻只能處於特定的、唯一的空間位置上,不可能同時處於二處或二處以上空間位置上!否則,任意空間特定時刻的萬有引力場和電磁場就是會是唯一值了!

再者,所謂電子雙縫干涉實驗結果出現類似干涉條紋的明暗交替圖像,是由於電子有規律地分佈導致的,並非電子與電子相互干涉造成的。而導致電子有規律地分佈是因為雙縫間存在有規律地變化的電磁輻射所致。因為任何材料製作的雙縫板,只要其溫度不是絕對零度(實際上不存在),就會產生有規律的電磁輻射,此類輻射與材質無關,僅與板的溫度有關,這就是普朗克黑體輻射公式所揭示的規律!當電子進入雙縫時的縫間電磁輻射相位不同時,電子的偏轉方向也就會不同。這才是電子有規律分佈的真實原因。

有興趣的朋友可進一步查閱本人的以下文章:


彭曉韜


依據微觀粒子的波動性,多個微觀粒子和少個微觀粒子的雙縫干涉條紋都應是成立的,問題的關鍵在於無法達到單電子要求的雙縫寬度,1m寬的雙縫單電子干涉實驗永遠形成不了干涉條紋。在現實中單電子雙縫干涉實驗是自已和自已干涉,出現了邏輯錯誤。依據對干涉實驗只要有一個方面是錯誤的,既邏輯不通時,就不能再用原有理論解釋了,應建立新的理論。

必須考慮微觀粒子之間的相互影響力

現代量子力學只考慮微觀粒子的單獨運行,不考慮微觀粒子的相互影響力,好象微觀粒子就是一個,宏觀物體運動時也是相互影響的,只要是運動,宏觀影響宏觀,也可影響微觀;微觀可影響微觀,也可影響宏觀,光壓就是例子。只認定粒子是在單獨運動,忽視了粒子相互之間的影響力是不現實的,違背了粒子的共同存在特性。微觀粒子同屬於微粒,數量更是龐大,那有不相互影響的道理,其中粒子的波動就屬於是相互影響的結果。石頭投入水中,激起水波千層浪,石頭繼續深入水中,後波不斷推前波,力是靠水分子傳遞的。石頭運動力影響了水分子,在影響的過程中把力傳給了水分子。是石頭的運動力激起了第一層浪,既第一圈波浪,然後一浪高過一浪,慢慢消失趨向於平靜。波動垂直於石頭運動力的軌跡,波是由石頭的運動力決定的,波也是向遠方傳播。石頭不是波,但石頭的運動力可引起波動,石頭沒直接參與水分子一起波動。但石頭能引起的波動,波矢向垂直於石頭軌跡指向遠方。水分子成了力的傳播媒介。石頭是波源,波是石頭軌跡周圍水分子的集體行動形成的,不是石頭單獨在波動。

波動是粒子運動力影響了外界粒子後波動起來的運動形式

石頭丟入水中,石頭引起了水的波動,矢向垂直於石頭。石頭是單個粒子,波動是水分子的集體行為,石頭的運動力引起石頭周圍的水分子一起集體波動後傳向遠方,波動傳遞了力。一旦發現水分子沒波動了,只能說明波源石頭停止了運動,才在客觀上使水分子波動停止了,客觀上無波動力去傳遞力了。波源是指石頭運動力引起的波動,好象以石頭軌跡點為中心的波動,實質上是石頭的矢向和波動的矢向不同,石頭是一個單獨整體,水波是水分子的集體波動。不能從表面上就認為石頭是波了。

單電子雙縫干涉實驗是極限,永遠做不了

現代多電子的雙縫干涉實驗中的一個縫最小為300nm寬,干涉條紋放大好幾萬倍,幾十萬倍後肉眼才可見,已接近極限值了。單電子要求的雙縫更小几萬倍,現代科技還達不到這個程度,縫寬已是極限的極限值了。單光子遠小於電子,要求雙縫的寬度更小,干涉條紋放大的倍數更大,永遠達不到微小的雙縫寬度;在無光子需要的縫寬前題下,永遠出現不了干涉條紋,也就永遠做不成單光子雙縫干涉實驗了。倘若一個光子可波動,也可影響不可見弱光,既單光子的影響力改變了軌跡周圍的單光子或其它粒子跟著波動起來,形成事實上舶干涉條紋,但這方面還無理論和實驗證實。多光子和單光子都有影響力,其它實驗如單光子反射形成的干涉條紋情形也一樣,得高能光子一定會影響低能粒子的波動,客觀上才能產生干涉條紋。

現代量子力學根本就沒有做單電子雙縫干涉實驗,心中就認為量子理論完全正確了,這隻能是高級的忽悠,天天吹噓有新的發現,就是無實用成果出現。科學上證明了波動,證明不了單電子是否在波動。證明了一束光子具有波動性,證明不了單光子是否也有波動性。電子具有波粒二象性是不符合客觀事實的,運動粒子具有粒子性,卻不具波動性,只具有引起軌跡周圍粒子波動起來,不能說波動是電子本身的運動特性,只能說是電子軌跡同圍物質具有波動特性,運動粒影響了週週的粒子,是力傳播特性。波包裹著粒子,有粒有波。說電子是粒子正確,說電子是波不符合客觀實際,只能說粒子伴隨著波動,一起產生,一起消失。運動粒子是波源,波動是力在傳播。天天拿單光子雙縫干涉實驗吹噓,說量子計算機一定能製造出來,就是做不出來。建立在單光子波動基礎上的計算機,拖延時間倒是可行。


分享到:


相關文章: