雙縫衍射實驗說明了哪些問題?

蘿蔔下的蛋


題主說了,不要複製的答案。我看了不少有頭有臉的闊論,沒看到邏輯自洽的反思。分享我的反思,必須正本清源,才能明辨機理。

現代物理有兩個神秘現象

一個是“天體退行性紅移”,引來了匪夷所思的“宇宙大爆炸論”:宇宙起源於138億年前的某個神秘奇點,說的有鼻子有眼。

但無法解釋藍移現象,就已經不攻自破了。我已用“熱力學頻移”解釋了,不在話下。


一個是“單光子雙縫干涉”,引來了神秘莫測的“量子可以分身術”:一個光子可同時通過兩個狹縫後在底屏留下明暗相間的條紋。


無獨有偶的“延遲選擇實驗”是單光子雙縫干涉的翻版,也是量子分身術。不在話下。

錯誤的理論不可能解釋正確的現象

光量子的自干涉現象,讓整個科學界譁然,實在不可思議,完全失了方寸。五花八門的解釋,不乏裝神弄鬼。幾十年了,依然是懸案。

我反思了許久許久。毫無疑問,實驗是偉大的,現象是正確的。那麼問題出在哪呢?

我想,要麼理論的選擇錯了,這幾乎不可能;要麼選擇的理論錯了,這個可能性最大。

這要追溯到“邁克爾遜莫雷實驗”與“海森堡不確定原理”。這是問題的癥結所在。

邁克爾遜莫雷實驗的解釋——既對又錯

此話怎講?邁克爾遜莫雷實驗,以鐵的事實證明了——靜止的真空以太是不存在的——這個解釋是對的。

但由此推得——真空介質是不存在的,即:真空是絕對虛空,真空是純幾何空間,真空不是光的載體——這個解釋是錯的。這是歷史的侷限。

現代量子場論已經證實:真空介質有零點能。卡西米爾效應已經證實:激發的真空介質,可以輻射電磁波。真空介質不同於真空:

真空介質,是場物質。場量子是以光速自旋的、無序震盪的、最小單元的玻色子。

邁克爾遜莫雷實驗的錯誤解釋,帶給現代物理極端唯心主義思潮與諸多困惑與亂象:

①無法解釋位移電流、極化電流與極化磁場。②胡亂解釋電磁波的傳播機制。③無法解釋暗物質與暗能量。④無法解釋卡西米爾效應。⑤牽強解釋原子光譜。⑥無法定義引力子。⑦無法解釋聲子激發光子。⑧牽強解釋電磁波紅移。⑨無法解釋自干涉效應。⑩無法解釋延遲選擇實驗。

不確定原理是對測不準現象的錯誤推理

大家去看海森堡當時發表的論文原話,大意是這樣的:

由於我們不得不用電磁波去測量粒子的運動狀態,也就不可避免的要破壞粒子原有狀態,總有測量誤差,估計值Δx·Δp≥h/4π。這就等效於粒子的原有狀態是不確定的。

顯然,海森堡的等效說法在數學上相當於“等效代換”,但是,在物理上是非常荒謬的。

不確定原理衍生的量子力學,有一半簡直就是《量子神學》,遵循不堪一擊的七大神邏輯:

①“隨機性”否定“因果律”:粒子的運動都是隨機的,不存在因果關係,不服從經典動力學原理。
②“概率波”否定“介質波”:在氫原子模型中,單個電子也可成為n個電子的物質波。
③“無序性”否定“有序性”:粒子運動飄忽不定,有最大無序性,或最大熱力熵。
④“無時間”否定“有時間”:粒子運動是無時序、無過程、無軌跡的三無量子
⑤“非定域”否定“定域性”:粒子有超時空的分身術,同時正反轉,同時身處任意位置。
⑥“虛質點”否定“實體積”:粒子是無體積、無半徑、無旋轉的三無質點
⑦“假自旋”否定“真自轉”:不能自轉的自旋,是一個用來搪塞的最糟糠的偽術語。若ΔxΔp≥h/4π則電子自旋v=c/α=137c超光速,大神們規定:粒子只能自旋不能自轉。

自干涉現象的本質是“場激發機制”

先簡單介紹幾個相關概念,然後再談自干涉現象的發生機制。

,是“真空介質”或“場物質”或“暗物質”的簡稱。是經典電動力學的樸實術語。

場量子,是場物質的最小單元,是有體積、有(負)質量、有能量的三有量子。場量子是以光速自旋的無序震盪的漩渦子,類似虛粒子。

場激發,是諧振子發射外加角動量對場量子的激發。1個場激發就是1個引力子。不同頻率激發的場量子,有不同頻率的引力子。數億個引力子就是1個光量子。

場激發機制:諧振子生產併發射角動量,激發附近n多的場量子,變成徑向有序、依次推湧的n多的引力子或光量子。場激發機制,很像多米諾骨牌效應,是引力波輻射、電磁波輻射、機械波輻射的共享機制。


自干涉機制的七個步驟:

①作為諧振子的光子發生器,輻射一個光子;

②該光子激發n多場量子,變成n多引力子;

③n多引力子形成徑向推湧的一個波陣面;

④一連串波陣面,兵分兩路通過兩個狹縫;

⑤從狹縫出來,形成兩個徑向推湧波陣面;

⑥兩波陣面交集共振有疊加的波峰與波谷;

⑦波峰波谷在底屏上留下明暗相間的條紋。

小結:請回看上述的幾個小標題。為鼓勵與引導我們的莘莘學子養成物理思維與獨立思考的習慣,覺得還行的,請賜點贊與留言,謝謝。


物理新視野


本來想自己寫一個的,發現下面這個已經說的很好的了。

雙縫實驗,著名光學實驗,在1807年,托馬斯·楊總結出版了他的《自然哲學講義》,裡面綜合整理了他在光學方面的工作,並在裡面第一次描述了雙縫實驗:把一支蠟燭放在一張開了一個小孔的紙前面,這樣就形成了一個點光源(從一個點發出的光源)。現在在紙後面再放一張紙,不同的是第二張紙上開了兩道平行的狹縫。從小孔中射出的光穿過兩道狹縫投到屏幕上,就會形成一系列明、暗交替的條紋,這就是現在眾人皆知的雙縫干涉條紋。

試驗本身沒什麼問題,證明了光有波粒二象性,但是科學家們想觀察清楚如何會這樣,於是他們在微觀層面上來觀察,架設高速攝像機,觀察光子是如何一個一個通過縫隙形成波干涉的,這時候神奇的事情出現了,光子波的特性消失了!又變成人類最容易理解的粒子,只出現了兩條條紋。這才引出了超級可怕和詭異的電子雙縫干涉實驗和後來石破天驚的的“延遲選擇實驗”,給整個人類帶來了前所未有的思想衝擊。

單光子雙縫干涉實驗:現在有一種儀器,每次只發射出一個光子,這時如果遮板上仍然有兩個縫隙A和B(遮板與上述傳統實驗一樣)。依照傳統理論,該光子每次有且僅有以下三種情況中的一種:

被遮板擋住

通過A縫

通過B縫

因為要觀察投射面的光斑分佈,所以不必考慮情況1。也就是說,只要光子通過了遮板,要麼從A縫通過,要麼從B縫通過。按照這種傳統理論推導,在投射面會形成兩個均勻的光斑,因為每次只有一個光子通過,該光子無法與其他光子發生干涉。但是實際的實驗結果讓人大跌眼鏡。就算每次只發射一個光子,投射出的光斑依然有干涉條紋!逐漸形成的光斑圖像如下圖:

單光子雙縫干涉實驗圖像實驗結果表明,就算每次只發射一個光子,在發射若干次後,投射面依然會形成明暗交替的影像。這就說明,每個光子似乎同時通過了兩個縫隙,自己與自己產生了干涉!這些不算什麼,更讓人無法理解的是,如果用另一個儀器對雙縫進行精確測量,以確定光子到底從哪個縫經過,則干涉條紋就會就會消失。換句話說,光子似乎能夠知道自己被測量,一旦被測量則它只會從一個縫中通過,沒有干涉發生,也就沒有了明暗交替的光斑。我們作為觀察者,改變了整個事件。

但是更玄乎的還在後面。1979年在普林斯頓舉行了一場紀念愛因斯坦誕辰100週年的活動。會上愛因斯坦曾經的同事— John Wheeler 提出了一個實驗,這就是著名的“Delayed Choice Experiment 延遲選擇實驗”。

愛因斯坦的同事約翰·惠勒提出的

前面說過,人們一觀測,電子就呈“粒子形式”通過雙縫,人們不觀測,電子就以波的形式通過雙縫。

Wheeler提出,如果我們根據電子的速度,當確定它已經通過雙縫之後,迅速的在後面的板上放上攝像機,會出現什麼情況?

此話一出,天崩地裂。

無數的科學家馬上開始動手設計實驗

5年之後,馬里蘭大學的Carroll O Alley和其同事宣佈實驗已經成功,結果是當我們在確定電子已經通過雙縫後,迅速的在後面的板上放上攝像機的結果是—出現了兩道條紋!

反之亦然,如果迅速的拿掉攝像機,又會出現干涉條紋,即使我們在決定拿掉攝像機的時候,電子已經通過了雙縫!

這說明了什麼??我現在的一個動作(是否放攝像機),可以決定電子過去的一個動作(以什麼方式通過雙縫)!?

它意味著,當我們沒有看電子的時候,電子就不是實在的東西,它像個幽靈向四周散發開來,以波的形態懸浮在空間中。你一睜開眼睛,所有的幻影就立馬消失,電子的波函數在瞬間坍縮,變成一個實實在在的粒子,隨機出現在某個位置上,讓你能看到它。

波爾的解釋更加恐怖:因為它居然認為世界是由意識決定的。互補原理是這樣說的:電子既是一種粒子,也是一種波,它具有波—粒二重性。但在每一個特定的時刻,電子不可能既是粒子又是波,而只能是其中的一種。它到底會是粒子還是波,這取決於是否有人觀察它,當沒人觀察它時,它就是波,而一旦有人觀察它,它就變成了粒子。

打個比方,你明天菜市場買菜,你明天去了,哪裡就是個菜市場,你明天不去,哪裡就是個洗浴中心!

你說可怕嗎?再比如說,你自以為了解你身後的世界,可是你知道嗎?在你轉身的那一瞬間,

你身後的世界變成了你看到的世界,在你看的前一秒,並不是那樣的。


科學重口味


前人告訴過我們,簡單的問題複雜化,複雜的問題簡單化

所以,宇宙永恆的只有物質和運動,物質的運動遠比我們大腦建模複雜的多,力是改變運動狀態的唯一原因,所以物體都受到複雜的力,能量是收斂的力,能量的轉換是力對物體的作用過程。如果讓人去思維地球在和太陽一系圍著銀河系運動的時候,誰的大腦立刻會出現這個畫面?

波粒二象性是個不太負責人的說法,波就是波,是物質運動的一種規律,而我們認知的波分為單個物質波形運動和多個物質的有序運動,因為微觀世界微觀到了難以看“檢測”到的狀態,何不宏觀去理解?廣義相對論告訴我們過,物理定律在任何時空他都是有效的,無效只能證明他錯了。

而人們在解釋電磁波的時候認為可以脫離質點傳遞的時候,就出現了脫離物質的力,荒謬,同樣沒有正確理解相對論的人,認為能量這個內斂的力可以轉化為物質,或者物質轉化成了力,也是荒謬的。牛頓告訴過我們,力是物質的相互作用而已。

看了上面的圖片“上帝”連續的發射地球這種行星級別的物質一樣可以玩雙縫干涉是不?

有多個粒子規律運動的形成的波是這樣干涉的

連續波形運動的粒子這樣干涉

為什麼神棍們說一觀察,雙縫干涉就沒有了,因為觀察儀器的電磁波改變了波形運動粒子的波形,而已,讓有序的波形運動無序了。

人們認為只能容的一個粒子通過的縫,對於無數更小粒子來說,就是敞開的大門!

同樣,第一張圖片太陽系的幾個“量子”是不是糾纏態了,你動了任意一個星球其他星球波函數路線是不是都會變了,就是神棍說的坍塌了。

但是糾纏的物質能夠糾纏的空間範圍是有限的,互相的引力傳遞不到的地方什麼隱傳輸是不存在的。

人們認為不可分的粒子不是真的不可分了,但是再分下去沒有意義了,我們可以把更小的都叫做以太,但是可視宇宙沒有以太的真空地帶,絕對的真空就是兩個以太之間的空隙。



科學發展允許犯錯誤,而且一定會犯錯誤,但是利用這些錯誤去達到某種目的的人,是不可原諒的。

能相對於宇宙獨立存在的也只有思維了,沒有思維的人是行屍走肉。


程俊傑70559097


應題主要求,簡單明瞭給你列出來:

1.波粒二象性

這是我們熟知的,電子和光子即可以像波一樣通過雙縫產生干涉條紋,也可以不產生。



2.意識會導致粒子的波函數坍塌。

意思就是,我們的意識一旦參與到觀察粒子到底通過那個狹縫時,粒子的波函數就會坍塌,只表現出粒子性而無波動性。這說明我們人類很可能參與了我們可見宇宙的形成。



3.粒子可以同時出現在兩個不同的地方。

單電子衍射實驗,證明了一個一個發射電子,屏幕上也會出現干涉條紋。這就表明一個電子同一時刻出現在了兩個狹縫處。



4.現在決定過去

延遲干涉雙縫實驗表明,即便光子已經通過了狹縫,在它未達到屏幕之前我們對它進行測量,同樣會影響它過去通過狹縫的路徑。這就是說,在量子世界裡面,現在的行為可以改變過去已經發生的事情,除非過去的事情已經被記錄,才會無法改變。

更深一點就是,量子世界沒有時間,只有記錄和沒記錄的區別。


PhD肖


很多人都只是潦草的百度了一下就做出瞭解釋,其實雙縫干涉實驗遠沒有說的那麼簡單。

第一,雙縫干涉證明了波粒二象性,物質具備波和粒子兩種特性,兩種特性都是存在的,當粒子發生作用時才會引發波函數坍縮。這是粒子的特性,量子力學是描述粒子特性的理論,雖然從常規概念看不能解釋深層次的原因,但是這套理論卻能夠解釋粒子的眾多行為特徵。

第二,所謂的“意識”作用是不存在的,確切的說,只要是試圖標記粒子精確路徑的行為都會導致波函數坍縮,就算標記的出的信息沒有任何設備進行記錄沒有任何人看也是一樣。所以說,粒子的性質就是“無法精確觀測”,與人或者設備無關。

說明一下,物理學理論是描述物理規律的理論,其基於實際情況出發,而不是基於邏輯出發(基於邏輯的是數學)。因為發現了黑體輻射不能用傳統物理學理論解釋,才有了量子力學。很多人反駁這些看起來“不合理”的物理理論總是無視那些物理實驗表現的現象,忽略了先後順序,這才是最大的錯誤。


九樓僱傭軍


雙縫試驗,可以明白粒子具備波動性,它不是不可分割的,打個比方,圓周率是個恆定比,與圓的大小無關,周長比直徑是一個恆定關係,那麼,在數學關係上,圓具備同一關係的擴展與收斂性,也即是說,哪怕這個圓收斂成無窮小的一個點,它的徑的疊加與交互的伸展都構成了圓周的同一,只要這個點存在互動循環,它就形成它的周徑恆定比的擴展與收斂的同一與平行性。只要這個點不是絕對靜止的,這個點發出時,它自身就存在著這種周徑恆定比的疊加與收斂關係構成的平行性與同構性。這個點的形成關係,也是它呈現出雙縫效應的關係之所在,試驗是試驗,但理論是人為的,同一個試驗,人們搞出不同的解讀,那是思維模式出了問題。粒子都具備頻率,當它自身的互動往復構成一個閉合循環體時,我們檢測到的是粒子形式,當檢測到它的擴展面時,我們檢測到的是它的波動面,波動面的往復關係,檢測出波長,往復連續效應形成頻率,當頻率越高時,它的波幅越小,它呈現的是粒子性,乃至檢測到一個恆定關係點,問題在於,這個恆定關係點也是分合連續往復形成的擴展與交互形成的收斂與擴展體現的同構性,當一個個粒子發出時,就能夠體現同構圈形成平行關係的所有途徑的可能。


楊宇林745


誰來告訴我,人為什麼能看見光子?

根據能量守恆原理,你每看一眼光子,都會吸收光子的能量,廣義的看光子每時每刻都在向四周空間輻射能量。

問:這些能量為何在真空中不被消耗,並能以光年計的距離來穿越星際空間?


風飄飄4783832


干涉現象可以這樣理解:將從源點S出發的某對象經過並列的狹縫A和B最終到達探測器D,看做一個過程。這一過程包含了對象要經過A或B,2個等價的步驟。這2個步驟分別用矢量A、B描述。對象經過雙縫到達D是過程的另一個步驟,用矢量D描述。D由A、B構成,即A,B矢量的疊加,表示成D=A+B。探測器D給出了過程的結局,該結局用D矢量的強度,即|D|²表示。那麼,

|D|²=|A+B|²=|A|²+|B|²+2|A||B|cosθ

θ為矢量A、B的夾角。

為了簡單清楚地討論干涉,不妨設A、B矢量的模相等,並用m表示。當θ=0時,A和B方向相同,疊加得到最大強度4m²。

當θ=π時,A和B方向相反,疊加得到最小強度0。

這就是干涉。凡是有能力給出|D|²的探測器,在空間不同位置探測到不同的強度值,就會給出干涉圖樣。

這樣理解干涉,也許不併需要波,或波粒兩象性的描述。


遠處之光


幾百年來有無數的人嘗試發明永動機,有無數的人造假說他發明了永動機,所以世界各國的專利局都禁止永動的專利申請,所有科學家也都紛紛出來說明永動機是不可能存在的,抱括人類最認可的熱力學第一第二定律都否定了永動機,這好比狼來了的故事,現在稍微常識的人都不再相信永動機這東西。但我很理智的告訴大家,我早在2002年就做出了磁能轉化機械能的永動機,而且並不違背熱力學定律,後來又做出來非機械式的(原子內核能)但只是理論性,沒有實驗條件。狼真的來了的時候我希望大家理智對待,我不會無知的拿裝神弄鬼的東西出來自取其辱,歡迎任何有資格的人驗證,真的假不了,假的再怎麼高明也只自欺欺人。 也許有些人在懷疑我沒把自己研發的永動機原理想透或是粗心忽略了某些因素,或是自信讓自己迷糊了,但請放心,是真是假一驗便知,不需要過多的手段和猜測!


樂城38871293


小影成像,燭光晚餐。鏡面雙和。你看燭光的火焰,由物理變化形成燃燒點。A點到B點,有一個聚光點。那就是另一個焦點。由小孔成像形微小的攝像頭,照相機有了。隨著科技的發展,縫紉機出現人類眼前。不斷改進科技,物理學更上一層樓了。


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