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条纹清晰地出现在屏幕上的干涉现象,究竟是发生了什么?

更新时间:2024-05-08 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

我们在上一篇文章中讨论了托马斯·杨著名的双缝实验。 这个实验可以跻身科学史上十大最经典实验之列。xja物理好资源网(原物理ok网)

就是将手电筒放在一张剪有小孔的纸前面,然后在纸后面放另一张纸。 不同的是,第二张纸有两条平行的狭缝。 从孔中射出的光线穿过两条狭缝投射到屏幕上,形成一系列明暗交替的条纹。xja物理好资源网(原物理ok网)

这个实验成为支持光波动论的一个很好的例子。 杨氏双缝实验也称为光的干涉现象。 干涉这个词也是由杨先生首先提出的。他证实光纤穿过两个距离很小的平行孔,穿过这两个孔的相同频率的光会相互作用,投射出明暗交替的光。图案。xja物理好资源网(原物理ok网)

这个实验后来为爱因斯坦的光量子理论提供了灵感。 当你降低光的强度直到一次只有一个光子进入整个实验装置时,一段奇怪的旅程就开始了。 1905年,爱因斯坦明确指出单个光子是一个粒子。 爱因斯坦提出的光量子论解释了光电效应,并因此获得了诺贝尔奖。xja物理好资源网(原物理ok网)

由这个双缝实验衍生出来的另一个实验——电子双缝实验,可以说直接颠覆了整个世界。xja物理好资源网(原物理ok网)

让我和你一起梳理一下背景。 双缝实验是指光线穿过木板的狭缝,射到屏幕上。 当深入到微观领域时,就变成了电子的双缝实验。 电子以波的形式运动。 因为有干涉,穿过双缝后就会出现痕迹。xja物理好资源网(原物理ok网)

不同数量的电子通过双缝后薄膜上出现的干涉图案xja物理好资源网(原物理ok网)

但即使电子一一发射,仍然会发生干涉现象,屏幕上会出现清晰的条纹。 究竟发生了什么? 。xja物理好资源网(原物理ok网)

哥本哈根解释说,单个电子同时通过两个狭缝,导致电子之间发生干扰。 干涉条纹清晰地出现,表明电子确实同时通过了两个狭缝。 电子的波粒二象性使其在穿过狭缝时成为波,然后与其相互作用。 它与自身发生干涉,并在屏幕上显示出其粒子性质,因此产生了干涉条纹。 但爱因斯坦表示反对。 一个电子如何穿过两个间隙? 电子可以发挥克隆的魔力吗? 两个间隙之间的距离很小(10∧-9米),但对于电子来说,这个距离是电子高度的270亿倍。xja物理好资源网(原物理ok网)

核模型原子和电子xja物理好资源网(原物理ok网)

但单个电子确实穿过双缝并发生干涉。 那么电子是如何做到的呢? 这个问题一直困扰着大家!xja物理好资源网(原物理ok网)

在双缝干涉实验中xja物理好资源网(原物理ok网)

既然你们都在争论,那我们就用镜头来观察吧!xja物理好资源网(原物理ok网)

但这时候奇怪的事情发生了。 当实验者添加设备来感知电子的通过时,干涉条纹消失了! 无论实验者如何努力在双缝干涉实验中,干涉条纹都不再出现!xja物理好资源网(原物理ok网)

人们一观察,电子就以“粒子”的形式运动; 如果人们不观察,电子以波的形式穿过双缝,产生干涉,就会出现条纹!xja物理好资源网(原物理ok网)

造物主真的存在吗,电子也有思想吗? 这个问题一直困扰着科学家们!xja物理好资源网(原物理ok网)

1979年,爱因斯坦诞辰100周年,普林斯顿举办了纪念爱因斯坦的研讨会。 会上,爱因斯坦的同事、玻尔的亲密合作者之一约翰·惠勒提出了一个颇为令人惊讶的想法,即所谓的“延迟双缝干涉实验”。xja物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,如果我们根据电子的速度确定相机已经通过双缝后,快速将相机放在背板上,会发生什么?xja物理好资源网(原物理ok网)

五年后,马里兰大学宣布实验成功。 结果,我们确认电子穿过了双缝后,赶紧在后面板上装了一个摄像头,结果是——没有干涉条纹! 反之亦然,如果快速移除相机,即使当我们决定移除相机时电子已经通过双缝,干涉条纹也会再次出现!xja物理好资源网(原物理ok网)

换句话说,无论单个电子是否通过双缝物理资源网,只要我们有一个想法想要实现并产生这种行为,就不会产生干涉,也不会出现条纹。xja物理好资源网(原物理ok网)

是相机影响电子设备的行为,还是人类意识影响电子设备的行为? 又或许造物主真的不想让人类发现宇宙运行的规律!xja物理好资源网(原物理ok网)

如果想了解完整的实验流程可以去百度xja物理好资源网(原物理ok网)

这个实验结果一出,立刻引起了科学界的轰动。 可以说,它彻底颠覆了我们对世界的认知。 世界或宇宙真的有意识吗?xja物理好资源网(原物理ok网)

或者说即使过去的现象已经发生,摄像机的加入也会改变这个过程,也就是说未来改变了过去,也就是人类的行为会改变过去的过程,从而不会影响未来的结果! 是否说明我们的行为干扰了宇宙的过去,让宇宙继续按照既定的轨迹运行?xja物理好资源网(原物理ok网)

科学到了一定的角度,立刻就变成哲学了!xja物理好资源网(原物理ok网)

在双缝干涉实验中xja物理好资源网(原物理ok网)

科学家们决定将这个实验提升到宇宙的角度,xja物理好资源网(原物理ok网)

科学家观察到,一颗数百万光年外的恒星正在向地球方向发射光子,中间会经历一个巨大的星系。 根据爱因斯坦的相对论,这个星系会导致空间膨胀并使光线弯曲。 ,这个星系实际上相当于一个巨大的分光镜,将光子分为上、下两条路径。xja物理好资源网(原物理ok网)

在地球的最右侧,如果我们架起两个望远镜与上下光路对齐,每个望远镜都会将光子作为粒子进行观察,并且不会出现干涉图案,因为光子可能从上方绕行。 或者从下面绕过去。xja物理好资源网(原物理ok网)

科学家提出利用望远镜、光纤等工具将两条路径上的光子引诱至延迟实验装置,从而完成星际版的延迟双缝干涉实验!xja物理好资源网(原物理ok网)

然而在双缝干涉实验中,此时,每个望远镜都会将光子作为粒子进行观察,并且不会出现干涉图案,因为光子要么从上方绕行,要么从下方绕行。xja物理好资源网(原物理ok网)

而如果我们用分光镜将上下两个方向的光结合起来,我们就可以再次获得光子本身的衍射图样。 从理论上讲,是的。 作为粒子一路传播的光子无法产生衍射图案; 它们一定是波浪。xja物理好资源网(原物理ok网)

要知道他们在几百万年前就已经出发了,他们的旅程在出发之前就已经决定了。 换句话说,当人类决定观察它们时,他们数百万年前决定的旅程路线就会发生改变!xja物理好资源网(原物理ok网)

惠勒后来引用玻尔的话说:“任何基本的量子现象都只是被记录之后的现象。” 在量子实验中,无论我们在光子上路之前还是在途中做出决定,都没有什么区别。 的。 除非有记录,否则历史是不确定的和真实的。 更准确地说,当光子穿过第一个透镜和插入第二个透镜时,光子在哪里、是什么,这是一个毫无意义的问题。 我们没有权利谈论它。 这不是一个“客观”问题。 惠勒用著名的“龙图”来说明这一点。龙的头和尾(输入和输出)是确定的、清晰的,但它的身体(路径)却是一团迷雾,无人能分清。xja物理好资源网(原物理ok网)

然而,惠勒的解释仍然没有拨开笼罩在这个实验中的迷雾。 即使是哥本哈根的解释也是一个有待验证的假设。xja物理好资源网(原物理ok网)

电子双缝实验的可怕之处在于它打破了世界的现实。 你所看到的一切都不是它真正的样子。 世界每秒都在变化。 意识将决定你所看到的以及这个世界的本质。 幻象如何产生和存在是一个谜!xja物理好资源网(原物理ok网)

此外,这也让我们思考这个世界上是否真的有造物主。 它制定了既定的运作法则,任何人都不允许窥探或破坏。 人类一旦产生想法,就会改变过去,从而修改最终的结果!xja物理好资源网(原物理ok网)

双缝实验的秘密至今无人知晓~~xja物理好资源网(原物理ok网)

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