物理學家是怎麼發現一個基本粒子是可以同時出現兩個地方的呢?

用戶67239664


關於粒子同時出現在兩個地方的事情在電子雙縫實驗中貌似發生過。

關於雙縫實驗,度娘也沒說清楚。現在我試試看吧。用玻璃球,水波,電子分別做通過單縫和雙縫的實驗。

一、玻璃球實驗:發射若干玻璃球通過單縫,在屏幕上得到的彈痕排成一條線。通過雙縫得到彈痕排成兩條線。這就是粒子的特性,非常簡單。

二、水波實驗:過單縫,在屏幕上得到中間亮向兩邊衰減的圖形。過雙縫,得到干涉條紋,中間條紋最明亮,向兩邊衰減。這是波的特性,也不難。





三、電子分兩種情況(用光子也可以),1.大量電子過單縫,在屏幕上得到一條線,這是和玻璃球演示的粒子一樣的特性。大量電子過雙縫就詭異了,出現了干涉條紋,這就是和水波一樣的波的特性了。科學家猜測電子過雙縫形成干涉條紋是不是電子擁擠碰撞造成的?



2.隨著技術突破,現在能發射連續單電子(不是指一個電子,是一個又一個電子列成很多個電子,生活中的比如激光就能單光子),單電子過雙縫還能產生干涉條紋嗎?沒錯,仍然干涉了。科學家蒙逼了,難道單電子同時通過兩個縫,自己和自己干涉了?這就是第二個詭異,比第一個詭異更詭異。



第三個詭異才是最詭異的:科學家安放了一個看得見電子軌跡的儀器觀察電子是怎麼通過雙縫的。結果讓科學家抓狂了,他們看到電子通過雙縫,屏幕上沒有干涉條紋,只有兩條線!好像電子知道有人能觀察到它,就不皮了,老老實實留下兩條線。


極樂佛


你應該是想問關於量子力學的一部分內容,就是當我們觀測前基本粒子是按照波函數展開(並非變成了一團雲霧,這只是一種數學描述),它是干涉的,也就是一種疊加態,一種概率雲,粒子出現在哪裡只是一種概率,而一旦我們觀測了,那麼波函數就發生了塌縮,變成了我們所看到的的現象事實。那麼這個現象物理學家們是怎樣發現的呢?雙縫實驗就是這個現象被發現的關鍵,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,之後又開始了一系列的相關實驗,其中的電子衍射實驗很有意思,如果你想“看看”電子到底是怎麼通過雙縫的,於是在兩個小孔上都裝上了監測器,每當有一個電子通過小孔,監測器就會發出提示,那麼,我真的能看到電子同時通過雙縫的情形嗎?

答案很神奇,是不能的,當你用監測器試圖觀察電子通過雙縫的情形時,電子就會想我們平常的認知一樣,一個電子要麼通過A孔、要麼通過B孔,絕對不會同時穿過兩個孔。但是,如果你把裝在雙孔上的監測器拆掉,再做一次雙縫實驗,你會驚奇地發現,干涉條紋又回來了!一個電子怎麼會產生干涉條紋呢,哥本哈根解釋也就是被認為是正統觀點認為,電子(以及所有微觀粒子)所呈現出的波性,其實是一種概率波,也就是我們在一個地方發現電子的可能性。當一個電子穿過雙縫時,穿過任意一個小孔的概率各為50%,兩個概率波會進行疊加,從而形成干涉條紋。當我們進行觀察的時候,電子穿過兩個小孔的概率分別變為100%和0%,也就是不會產生干涉條紋。

其中我們所熟悉的薛定諤的貓的原理就是這個,將一包如果粒子發生衰變就會變成毒物的物品和一隻貓放進盒子裡,那麼粒子的衰變也是一種概率雲,也就是粒子的運動是概率性的,所以在這個盒子被打開之前,貓的生死是疊加態的,因為粒子的衰變是處於疊加態,只有被觀測的時候,疊加態才會坍塌。量子力學可謂是非常神奇!以上只是我的淺見,可能會有很多的錯誤,希望大家能夠指出,我定會感謝並改正。


帶傘魚


因為電子具有電磁特性,而鐵雙縫具有磁力會影響電子產生干擾,而電子的發射傳播像光一樣是呈現波單粒傳播,而電子雙縫干擾實驗用的不是金屬後便不一樣了,其實電子是磁單體上帝粒子單磁力弦粒子,在空間中是以光速前進似中微子又不同,遇到物質會發生湮滅發光波,電池中的電其實是電子以光速在物質循環前進,一通金屬使之電子循環受破壞便電子相碰撞產生能量,電傳遞以光速前進,其實就是電子以光速前進,其實原子中的電子是磁力弦干擾產生的,與雙縫干擾發射的電子特性有關係又不同,而超導體是電子單磁極體物質給合體,使之懸浮,大磁單體而己,電子只有一種,沒有反的,磁力具有正反是原子由無數磁單極粒子構成的,電漿無論用正反磁鐵都會被吸引,電子是磁單體,而電磁正反是兩個或以上電子組成比如一個電子磁力是o球形,引力無反的一樣,而磁力會受力扭變,而引力特性不同必須以所有單粒子中心引力無限大,導致沒有反的而使引力範圍廣,而兩個單磁體組成粒子便成8圓球形字形磁力線弦,形成正反磁力多個也一樣,而反物質產生也證明了弦理論,說明了一切物質最基本的最小粒子是電子上帝粒子,因為粒子對撞機把氫原子加速光速90%撞擊通電銅板產生反氫原子,是在電磁力弦下產生的,而所有物質具有磁性,又電子是電磁力弦產生的,如發電機磁生電,所以電子是上帝粒子,而具光特性以光速前進,一遇到物質湮滅,也可在原子循序漸進留下,而反物質與正物質特性相反不是電荷,電荷其實不存在,它們湮滅是因為力弦性質相反,弦的振盪模式相反導致相遇會破壞雙方力弦構造,實驗用(正)電子與反物質相遇會發光消失,所以電子沒有正反。而超導體懸浮是磁力發生了變化,這個變化與上帝粒子電子組成的原子各種特性粒子產生了磁扭變化將物8圓球形正反磁力轉化為o球形磁力,使之懸浮,使之電子在物質傳遞不受正反電磁力阻礙,使之超導。


簡生34400656


題主問題提得到位,單光子通過雙縫出現干涉,說明是到了兩個位置,只到一個位置不稱為干涉的。概率只是數學,到了兩個位置就和概率沒關係了。利用數學裡的概率來解釋,就是想象,就是靠想象去把問題解決,結果成了純數學論,脫離了客觀實際,題主正擢到痛處。A縫概率50%,B縫概率50%,認為單光子就可到達有概率的地方,好像到達有概率的兩個地方成事實了,純數學式的想象。不塌縮時到達兩個地方,塌縮了就只通過一個地方,有矛盾了。坍塌與連續運行有什麼關係,坍塌後光子就不運動了,就停止前進了,就自動改矢向了,成了有意識的運動了,可能嗎?!單光子總處於運動狀態,在實驗中,單光子不能在客觀上通過了雙縫干涉,是不是空間本來就有眼睛看不見的光子存在,參與了雙縫干涉,或實驗室儀器內有看不見的光子也參與了,這種可能性是有的。國際認為的單光子,是一支蠟燭光亮離1.8公里外的暗淡程度達到了單光子的靈敏度了,有可能還是一束不可見光。接收A縫,單光子坍塌後只通過A縫,周圍眼睛看不見的參與光子全部被接收了還是少數沒被接收,剩下沒被接收的光子碰到A縫有可能地方大,稱概率90%吧!依據是單光子,或看不見的光子又少於一定的接收數量,接收難度不好說太難了。不要只考慮實驗室發射的單光子,還要考慮空間本來就有不可見的光子在運動。


蘭天196926837


目前沒有任何設備能精確觀測到一個基本粒子同時出現在兩個位置。

對聲稱一個基本粒子同時出現在兩個位置的科學家,我想問幾個問題:

(1)如何確認這兩個是同一個基本粒子?

(2)如何排除因微觀粒子直徑緲小,相對運動速度太快,在觀測儀器記錄時,形成類似相片底片多次曝光疊加的效果?

(3)何以肯定一個基本粒子只能同時出現在2個位置,而不會是3個、4個或更多位置,甚至成為星雲狀?以前有沒有觀測到這類狀況,隨觀測技術進步而至目前為止“坍塌”成“同時出現在2個位置”?如果有,以後技術再進步,有無可能繼續“坍塌”成1個確定位置?

無高速錄像機前,李小龍必須放慢速度拍攝動作,再加速播放,否則拍到的是多拳多腳同現的拳腳雲,這並不能證明李小龍真有3、4只腳。

與其興奮的宣佈一個基本粒子可以同時出現在2個位置,誤導學界和大眾,不如好好改進觀測設備和觀測方法!


白馬非馬1001


謝謝邀請。這個提問本身就是錯誤的。沒有哪個物理學家說過粒子可以同時出現在兩個地方。

對於宏觀物體,我們可以通過x,y,z三個座標來確定一個物體在三維空間的位置。

對於微觀粒子,不能像宏觀物體一樣用座標點來精確定位它的位置。微觀粒子的狀態是用波函數來描述的,它是一種概率描述,只能描述該粒子出現在某一個位置的概率是多少。

我們只能根據波函數確定在某一個時刻,這個粒子在A位置的概率是多少。既然是概率,那實際上就是有可能在A處,也有可能不在A處。

但是,不管怎麼樣,不可能同時出現在A處和B處,這個提問就是沒理解概率的含義。


simxpert


同種基本粒子長相都完全一樣,它們可不象人類那樣有高、矮、胖、瘦、黑、白的區別,也沒有頭髮長、頭髮短、單眼皮、雙眼皮、臉上長個瘊子、屁股上長胎記的這樣的區別,更不分男女雄雌。究竟科學家們是如何把數億億億……億計的基本粒子一個個地區分開來呢?看到這個粒子一下子就認出來叫張三,那個粒子叫李四。估計他們沒有這個本事。所以不論看到哪個粒子他們都叫它張三或李四,自然張三或李四可以同時出現在不同地方啦。開個玩笑。

好象懂量子力學的人很多,誰懂就給大家解釋一不,懂就是懂,不懂就是不懂,最討厭不懂裝懂誤導大家的人。


用戶6534293489481


科學家們所用的儀器設備材料,不適合觀測基本粒子。出現很多沒準的檢測結果!目前的精密儀器,材料都是有基本粒子分子組成的儀器,不合格。必需在材料上更精細,技術上更先進才能發現盧山真面目。基本粒子之間互相干攏,互相排斥,互相吸引。用這樣的材料作的儀器,去觀測基本粒子,純屬讓它們談戀愛,或讓它們不和逃跑,把自已的行為說成基本粒子有靈性,你一觀察它就變,不知會變啥行為,所以科學家,也是不傻瓜。


開心果52105317


物理學家從來沒發現一個粒子同時出現在兩地方,只有騙子才這麼說。科學家認為微觀粒子運行速度太快以至於我們不能準確知道其位置,但可以描述其在一個範圍內,就如一列動車同時出現在站臺的兩頭不能說它同時出現在兩個地方。


Ztopkuang


越小的粒子越容易保持自身的形態,模樣容易保持一致。世界上沒有兩片形狀相同的雲,類似的也不多見,但體積越小,類似的越多,如大象、人類、魚、蝦、細菌,體積越小,模樣越一致,同樣的規律在亞原子或更小的微粒身上表現的更為徹底。關注本號,揭示更多宇宙奧秘!


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