周小娛
最開始的雙縫干涉實驗證實了光具有波動性，對牛頓時代光的粒子性提出了挑戰。關於光是波還是粒子的爭論，曾經持續了一個多世紀之久。這場曠世爭論加深了人們對光的本質（波粒二象性）的認識，並最終催發了量子力學的誕生。
近現代人們對電子的雙縫干涉實驗證實了，像電子這樣人們傳統認為是粒子的客體也具有波動的特性，即電子也具有波粒二象性。更一般地，微觀粒子普遍地都具有波粒二象性。因此，近現代的雙縫干涉實驗也加深了人們對物質波的認識。
圖1. 雙縫干涉實驗示意圖
歷史回顧
1801年，英國物理學家托馬斯.楊進行了有名的雙縫干涉實驗，他讓一束點光源的光通過一個雙縫，然後在雙縫後面的光屏上面觀察到了干涉條紋，這是由於光具有波動性，光通過雙縫到達顯示屏上時由於走過的路程不同，從而產生相位的相長或相消。因此產生了明暗相間的干涉條紋。
圖2. 英國物理學家 托馬斯.楊
圖3. 光的單縫衍射和雙縫干涉
電子的雙縫干涉實驗
托馬斯.楊的雙縫實驗之後過了一個多世紀，量子力學有所發展之後，人們對微觀粒子有了更深刻的認識，即所有微觀粒子都具有波粒二象性。為了在實驗上驗證電子的波動性，1961年 the University of Tübingen的物理學家 Claus Jönsson做了電子的雙縫實驗，發現了電子的干涉條紋，從而證明了電子具有波動性。 之後一系列的實驗又證明了其他粒子，質子、中子等也可以觀察到干涉條紋，也具有波動性。電子的雙縫干涉實驗是直接驗證量子理論的經典實驗之一。
單電子雙縫干涉實驗
關於粒子的雙縫干涉實驗，我們會想到這麼一個問題：粒子的波動性是許多粒子的集體行為還是單個粒子的本徵行為？如果在做電子的雙縫干涉實驗時，我們可以有效控制電子流量，讓電子一個一個通過雙縫，一個一個達到屏上，還會出現波的干涉條紋嗎？
直覺告訴我們，不會。
有人真做了這樣的實驗。1974年，意大利物理學家Pier等人成功進行了單電子雙縫干涉實驗。像量子理論中預言的那樣，他們真觀測到了單電子的干涉條紋！這個看似反直覺的實驗在2002年被“Physics World”評為最美麗的科學實驗。
圖4. 隨著時間的增加，一顆一顆打過去的電子逐漸展現出了干涉條紋
費曼在他的物理學講義第三卷中曾利用思想實驗詳細地介紹了單電子干涉實驗。他講到
所有這些都是及其神秘的。你考慮的越多，就越會感到神秘。
最後他得出的結論是，
電子作為粒子總是以完整顆粒的形式到達光屏，這些顆粒到達的概率分佈則像波的強度的分佈，正是從這個意義來說，電子的行為“有時候像粒子，有時像波”。
最後我想說，雙縫干涉實驗作為驗證波動行為的一種手段，它的意義遠遠超過了托馬斯.楊當初對這個實驗的期待，也遠遠超過了我們對它的期待。它已經成為某一種象徵，是科學實在性的象徵，也是電子神秘行為的一種象徵。
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雙縫干涉實驗是量子物理學的代表之一，它非常生動形象地告訴我們量子世界的規律，跟我們經典世界的遵守的規律，是相當不一樣的。在學習量子力學，觀察量子世界的時候，我們既有的經典規律，能用則用，不能用的就必須斷然地拋棄。在量子力學建立過程當中，推翻了許多經典概念和哲學觀念，這也為什麼那一代學者們為了理解微觀規律發生了那麼多痛苦的掙扎，其餘波至今未平。
我們需要注意的是，在我們觀察世界，甚至在提出問題的時候，都帶有了我們已經被灌輸的觀念。也就是我們在看待一個新東西的時候，實際上是帶著我們全部的人生閱歷去看的（你也可以理解為戴著有色眼鏡），所以說客觀這個詞，嗯嗯嗯。比如對於雙縫干涉，人們經常問這樣一個問題“光子究竟是通過哪個縫過去的”，這就已經帶著我們先入為主的觀念了——一個光子一次，應該只能通過一條狹縫，或者說一個粒子在某一瞬間只能存在於一個位置。這個在經典世界裡，如此順理成章理所當然的觀念，到了量子世界裡，竟然已經不再成立了。
因為量子力學建立已經將近百年，教科書都寫成了磚頭厚，在我們學習的過程中現在的更多的是技術，而不是其中的思想方法，所以很多人會認為，就是這樣的。但是如果我們要深究其本質，就會陷入到無休止的掙扎中去。
一方面，我們必須要探究其本質，來理解量子力學究竟意味著什麼。另一方面，在實驗物理學家看來，即使我們弄不清楚它的本質（或者說用我們現有的概念來解釋量子行為），不過這不妨礙我們根據已經獲得的工具公式進行計算。“閉上嘴巴，去算吧”，這也是一種處理方法。
松鼠老孫
施鬱
（復旦大學物理學系教授）
雙縫干涉實驗說明了通過雙縫發生干涉的這個東西的波動性。
歷史上首先是托馬斯•楊首先對光作了雙縫干涉實驗。托馬斯•楊去世後葬在西敏寺大教堂。楊的實驗對於光的波動說很重要的。
20實際，人們發現，或者說，愛因斯坦首先提出，光是由一份一份的量子組成的。後來1924年之後，光量子就簡稱為光子。 那麼這在雙縫干涉實驗中如何體現呢？是可以體現的，你可以將光子一個一個打到雙縫，然後這許多光子在屏上的某處被接收到，這屏上的許多光子累積起來的密度，就表現出干涉。
既然光子可以這樣干涉，換成其它量子粒子如何呢？即使是有質量的粒子，比如電子，也是可以的。一個一個通過雙縫，在接收屏上也會累積出干涉條紋。這就說明了波粒二象性。
其它量子粒子的干涉也是類似的。甚至可以用很大的東西通過雙縫，比如60個碳原子組成碳60分子（像一個足球）。
但是如果你試圖去觀察光子或者電子從哪個縫經過，那干涉條紋就被破壞了。
物理文化與施鬱世界線
最開始的雙縫干涉實驗證實了光具有波動性，於是對牛頓時代光的粒子性提出了挑戰。關於光是波還是粒子的爭論，曾經持續了一個多世紀之久。這場曠世爭論加深了人們對光的本質（波粒二象性）的認識，並最終催發了量子力學的誕生。近現代人們對電子的雙縫干涉實驗證實了，像電子這樣人們傳統認為是粒子的客體也具有波動的特性，即電子也具有波粒二象性。更一般地，微觀粒子普遍地都具有波粒二象性。因此，近現代的雙縫干涉實驗也加深了人們的認識。注意，嚴格來說，光的本質是波，粒子都可以用波函數來描繪。
托馬斯.楊的雙縫實驗之後過了一個多世紀，量子力學有所發展之後，人們對微觀粒子有了更深刻的認識，即所有微觀粒子都具有波粒二象性。為了在實驗上驗證電子的波動性，1961年 the University of Tübingen的物理學家 Claus Jnsson做了電子的雙縫實驗，發現了電子的干涉條紋，從而證明了電子具有波動性。之後一系列的實驗又證明了其他粒子，質子、中子等也可以觀察到干涉條紋，也具有波動性。電子的雙縫干涉實驗是直接驗證量子理論的經典實驗之一。
干涉的基本原理是這樣的，兩個矢量合成一個新矢量，矢量代表的強度，即矢量模的平方，產生一定空間分佈的過程。基本數學是，矢量A，B，其夾角為θ，疊加成新矢量A+B，其強度為(A+B)=A+B+ABcosθ，ABcosθ就是干涉項，θ=0代表A，B同相，疊加強度最大，θ=π代表A，B反相，疊加強度最小。任何干涉現象，不管是光，還是電子都可以利用上述原理加以理解。
托馬斯•楊（Thomas Young，1773—1829）於1801年進行了一次光的干涉實驗，即著名的楊氏雙孔干涉實驗，並首次肯定了光的波動性。隨後在他的論文中以干涉原理為基礎，建立了新的波動理論，併成功解釋了牛頓環，精確測定了波長。1803年，楊把干涉原理用以解釋衍射現象。
總之，雙縫干涉實驗說明了光的波粒二象性。
懷疑探索者
答：雙縫干涉實驗說明了光的波動性，還有引出量子力學的不確定性原理。
雙縫干涉實驗
這個實驗是在1801年被一個英國的醫生也是物理學家托馬斯、楊做出來的，他的目的是想向我們證明光是一種波並不是一直微粒（現在我們知道光是有波粒二象性的），這個實驗結果顯示出了只有波才會發生的自我干涉性質。光在通過雙縫之後，在屏幕上形成亮暗相間的條紋，峰峰疊加亮條紋，谷谷疊加暗條紋。大多數高中物理課程中都會出現的實驗，證明光的波動性。
跟量子力學的關係
So if a photon is directed through a plane with two slits in it and either slit is observed,it will not go through both slits.If it's observed after it's left the plane,but before it hits its target,it won't have gone through both slits.-《The Big Bang Theory 》
美劇迷們一定對上邊那段話有印象，在《The Big Bang Theory 》第一季第一集的開篇，Sheldon說了關於雙縫干涉實驗的一段話，大概意思就是如果一個光子通過有兩個狹縫的平面，只要觀察了其中的任意一個狹縫，光子就不會同時通過兩條狹縫形成干涉條紋。但如果不進行觀察，它們就會同時通過兩條狹縫。當光子離開狹縫後，到達屏幕前觀察，光子也不會同時經過兩條狹縫形成干涉條紋。這就進入了量子力學的範疇了，讀者如果你第一次瞭解這個，你一定是罵我瘋了，其實那個著名的貓，“薛定諤的貓”就是在宏觀上嘲諷批評量子力學的。單個光子即通過左縫又通過又縫，貓既是死的又是活的。愛因斯坦是完全反對這種“胡說八道”的，但是各種實驗及實際情況證明這種”胡說八道“是正確的，雙縫干涉實驗也說明了量子力學範疇的不確定性原理。
（所有圖片來源網絡，侵刪）
微言淺見，祝好。
黑洞家的鏟屎官
本尊不才，大學時做過雙縫干涉實驗，開始想不通，後來發現這個實驗裡面蘊藏著很大的哲學原理。佛教認為，相由心生，色即是空。雙縫干涉驗證了一束光能同時既穿過a縫又穿過b縫，也就是說我們平常認為的一個物體同一時間不能出現在世界的兩個不同的地方。或者說相同時間出現在世界上兩個不同地方的東西不能是同一個東西。我們原本認知的這類概念統統都是錯的。雙縫干涉撕裂了時空，讓我們知道真正的物理本質。
虛空無常
量子力學向人們展示了不同的世界和規律。雙縫干涉實驗就有3個驚喜。1.光子跨時空的干涉作用。雙縫的距離對於光子的大小何止十萬八千里，它們如何發生的相互干涉？我們把光子依次一個一個發射，光子之間仍然存在干涉，不同的時間如何發生干涉？2.意識決定結果。當我們知道光子通過哪條縫，干涉就消失，我們不觀察，干涉作用就繼續存在。人是否去觀察決定了粒子如何運行。3.改變歷史。我們延時選擇是否觀測時，影響光子當初的選擇。你來我家是穿紅衣服還是白衣服，你敲我家門時我做出決定。如果我決定是紅的，那你離家時就換上了紅外套；如果我決定是白的，那你離家時就換上了白外套。量子世界是一個奇妙的世界，100年來理論物理幾乎沒有任何進步，對這些疑問仍然是一籌莫展，難道物理學被智子（三體）鎖死了？
lgp3651
在微觀世界心物是一元的，所以觀測就顯示粒子性，不觀測就是波。這說明一個問題，人天賦有化物的功能，人的意識也是一種能量能夠使微觀物質從本質的波性轉化為粒子性。因為宏觀事物的量級大，人只能感應它相合的一面，所以總是以固定形式呈現在我們面前。
明貞6
對同樣一個實驗現象，不同的科學階段會有不同的解釋。
對於雙縫干涉實驗，我以前給過一個解答：空間裡某種承載介質在震動。
因為，後續對雙縫干涉實驗的進一步驗證，表明所有的宏觀物體和微觀粒子都會呈現出，波粒二象性。
那麼波粒二象性這個提法就有問題了。
我當時的解答是，空間介質在波狀震動，造成所有在空間中的物質都呈現出波的性質。並不是物質本身具有波動性。
過了幾年，科學家發現引力波的存在。
小能普通俠
說大白話來做個科普吧，上帝創造的這個世界可以讀取你的內心，當宇宙核心處理器發現你觀測一個物體的時候，便開始渲染這個物體，讓沒有人去觀測的時候，便節約能源，不渲染這個物體，所以，當你去觀測的時候，渲染讓其具有粒子性，不去細緻觀測，就是普通波動性。為何要這樣，因為實際上這一切都不是真實存在的，都是虛幻的，渲染出粒子性讓你好理解，如果所有一切都是能量運動，你的大腦會陷於宇宙悖論，直接死機卡死，所以才出現了這種情況。
