為什麼有人說雙縫干涉延遲實驗的結果很恐怖?

科學探秘頻道


會不會是這樣,雖然前一個光子已經打在了屏幕上。就好比往水裡丟個石頭,雖它已經沉到底了,但它在水裡引起的波紋並不會馬上消失。 1.如果第二個石頭快速丟下去的大小、位置、和力量,和前一個完全相同的情況下,水面不會產生波紋互相干瑟的情況。(這就好比單縫實驗) 2.如果第二個石頭丟在別的位置,就會產生新的波紋,並且和前一個波紋產生互相干瑟的情況。(這就和雙縫實驗產生的波紋穩合 3.觀測為什麼會導致幹瑟的波紋消失?這是我的猜測:觀測設備的加入,大大吸收了前面一個光子發射後,殘餘的光波。導致後面一個光子發射時,前面一個光子的波已經塌縮,所以不會影響後面的波紋。


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用“恐怖”兩字形容雙縫干涉實驗並不準確,更應該用“顛覆”或者“匪夷所思”來形容,因為實驗的過程和結果都大大出乎了人們的意料,有悖於我們對現實世界的認知!

雙縫干涉實驗到底說明了什麼?

簡單來說,就是一個電子可以同時穿過兩條縫隙,這足以讓人震驚,但更震驚的還在後面,一旦我們觀察(不一定是用眼睛看)電子是如何同時穿過兩條縫隙時,卻發現它只穿過一天縫隙!

這意味著什麼?意味著我們的觀測行為可以影響到電子的運動方式,電子彷彿知道我們有沒有觀測它!

而我們的觀測行為是什麼呢?有些科學家會用“意識”描述這行觀測行為,也就是說意識可以影響物質的運動方式!

當然,也有些科學家試圖用平行宇宙的概念來就是雙縫干涉實驗,認為電子本身會處於兩個不同的宇宙,而當我們觀測時,我們的觀測使得電子的表現形式“坍縮”為其中的一種(穿過兩條縫隙中的一條),而沒觀測時電子就同時穿過兩條縫隙!

這就是雙縫干涉實驗最讓人感到恐怖的地方!

截止目前,雙縫干涉實驗的詭異現象還沒有得到完美解讀,科學家們還需要繼續努力!

你的瞭解呢?不妨說出來供大家參考!


宇宙探索


因為它的結果給人的一種直觀結論是:過去已經發生的事實,可以被現在改變。

下面先簡單介紹一下電子雙縫實驗,然後以此為基礎,解釋一下什麼是延遲選擇。

在宏觀世界,比如一個足球場,你在一個球門前放置一個大的擋板(可以遮蓋球門),此時在擋板上開兩條剛好能通過足球的縫隙,這時你在遠處不斷的射球,總會有一些球會穿過縫隙進入球門,並且可以預測,足球在球門中落下的位置,應該集中在兩點附近。這很正常,沒什麼奇怪的。

於是我們將球門擋板的思路搬進微觀世界,變成電子通過極窄縫隙,落到後面的屏幕。此時我們全程觀測,當電子一個接著一個發射出(保證每次只有一個電子通過擋板),很清晰的結果出現了,屏幕上有兩條亮點,這和宏觀世界沒什麼不一樣。這時實驗條件變了,撤出觀測裝置,過了一段時間,我們去檢查結果,奇怪的事發生了,屏幕上出現了明暗相間的干涉條紋。

按照哥本哈根詮釋來說,在沒有觀測前提下,波函數沒有坍塌,電子是同時通過了兩條縫隙,形成了干涉條紋。

那麼什麼叫延遲選擇呢?

在上面的基礎上,我們將觀測條件變一下,將觀測段移到電子通過擋板之後,也就是說,在觀測前,不管電子它是選擇單獨通過一個縫隙,還是同時通過兩個縫隙,都已經成為事實了,這時候我再來觀測,應該不會有什麼影響吧?但結果依舊沒變,只要觀測就沒有干涉條紋。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


雙縫干涉延遲實驗之所以恐怖,是因為這個實驗的結果,是取決於人們觀察還是不觀察!你去觀察它,就是粒子,你不觀察,它就是波!很容易讓人們相信:世界是由意識決定的!

就像我小時候經常喜歡奇思幻想,每次進洗澡房關上門,就覺得門外是深山野林,開門後它就是我家……

下面我們將分三個階段來揭秘這個神奇的實驗:

第一階段,雙縫干涉


很早以前,人們就發現了雙縫干涉,並分析了它的實驗結論。單色平行光通過一條單縫,當它通過雙縫之後,雙縫就變成互相干涉的兩個光源,它們的干涉結果會在屏幕上顯示出來。


就如上圖所示,兩個光源發出的光,因為互相干涉,產生明暗相隔的等間距條紋。

這是怎麼產生的呢?唯一的解釋就是,光有波的特性,兩列相同的波,因為互相干涉,在波峰和波峰疊加、波谷和波谷疊加的地方產生“亮條紋”,在波峰和波谷相互抵消的地方產生“暗條紋”。

第二階段,粒子

以上看起來沒什麼出奇的,但是,當人們發現了光子,神奇的事發生了!

科學家發現了光子後,再次研究起了雙縫干涉實驗。這一次,他們不再發射一束單色平行光,而是每次發射一個光子。

一個光子沒什麼意義,他們發射了成千上萬次,並把每次光子的落點位置都記錄下來。奇蹟發生了!

單個光子發射了多次並記錄下落點位置之後,在屏幕上仍然出現“平行等間距的明暗條紋”。一個一個光子發射,又沒有其他干涉,怎麼會有條紋呢?

科學家們繼續往下探索,更神奇的事發生了!

科學家想觀察光子是怎麼運動的,就用另一種設備來實驗,以確定光子是怎麼通過縫的。這時候,屏幕上不再出現平行等間距的明暗條紋了!似乎光子知道自己被觀察了,只要有人觀察它的運動,它就像粒子一樣運動,徑直地打在屏幕上。

第三階段,雙縫干涉延遲實驗

後來,隨著科技的進步,人們有了更先進的實驗設備。有人提出,如果等光子通過了雙縫,再用高速攝像機觀察,結果將會是怎樣?

有人做到了,結果是就算是等光子通過了雙縫,再去觀察,屏幕上的明暗條紋仍然會消失。如果把高速攝像機拿開,屏幕上就出現明暗條紋。只要有人觀察,它就是粒子,不觀察它就有波的特性。

物理學家波爾曾說,光子具有波粒二相性,但它們不可能同時擁有這兩種特性,只能在特定時候擁有其中一種特性。至於是哪種特性,竟是基於人們是否觀察它!波爾還得出結論,世界是由意識決定的。

科幻小說《三體》裡,地球的科學被鎖死,是因為三體星人派來的有自我意識的智子,擾亂粒子對撞實驗,使得物理研究無法取得突破。不禁讓人聯想,是否有高級文明,藏在光子裡,影響雙縫干涉實驗的結果?

雙縫干涉延遲實驗的結果雖然讓人匪夷所思,但我們還是得相信科學。科學界裡還有很多類似的不解之謎,之所以未解,是因為當前的條件還不足以從更深層次去觀察。清楚自己的極限,這是真科學。


二佔佔


雙縫干涉延遲試驗的恐怖在於不是很好理解,用有趣的話說就是假如你家小狗要生了,你不去看的話會生出幾隻小狗,而一旦你去看就會生出幾隻小雞。或者一場籃球比賽,你不去看的時候能打個平手,一旦你去看可能會出現120比0的結果。你說恐怖嗎?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。


單光子雙縫干涉實驗圖像實驗結果是這樣描述的,就算實驗者每次只發射一個光子,在發射若干次光子後,投射面依然會形成明暗交替的影像。這就告訴我們,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! 更加驚奇的是,如果有人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。


就是說,光子似乎有生命似的,一旦感覺到被測量則它只會從一個縫中通過,沒有干涉現象發生,也就沒有了明暗交替的光斑。事情可能的唯一原因就是我們,我們作為觀察者參與了事件,改變了整個事件。


不過這種神器的現象對於人工智能安全機器人的研發提供了一些思路,目前相關的試驗正在進行中,相信會帶來不一樣的震撼。


請關注我們,人工智能機器人相關研究不斷更新中。


人工智能安全機器人醫


量子延遲實驗與量子擦除實驗其實都是雙縫干涉實驗的變形,都在試圖更準確的解釋量子力學中的現象。

量子延遲實驗:1979年,在紀念愛因斯坦誕辰100週年的會上,約翰惠勒提出了這個實驗,造成了很大的影響。

雙縫干涉實驗大家都清楚,無論是一起發射多個光子還是在有限的時間內只發射一個光子,這個光子總是同時的穿過了兩條縫隙,然後在後面的面板上產生干涉條紋。

不過,一旦人們進行觀測它到底從哪條縫穿過時,這種量子現象就被破壞,干涉條紋隨之消失。所以,干涉條紋的在與不在取決於觀測。

延遲實驗的結論是,你在現在的行為,將決定過去發生的事情,好像有點因果顛倒的意思,不過接下來再看量子擦除實驗。

上面說到,干涉條紋受我們觀測的影響,於是科學家想到一個點子,在光子剛剛穿過縫隙時,我們把結果記錄下來,比方說通過哪個縫隙,縫隙處就會自動標記光子路徑信息,此時呢,不產生干涉條紋,即現象被破壞了。

但是,當科學家在光子通過縫隙後,卻在撞擊面板之前,就把那些客觀存在的路徑標記信息給擦除了,干涉條紋又再次出現了,其實,在我們主觀意識裡,我們知道光子通過了哪條路徑,只是那些客觀記錄被擦除了而已。

比如薛定諤的貓實驗,用量子延遲實驗怎麼來解釋它呢,可以這麼去解釋,比方說在10點鐘整原子將衰變或不衰變,從而決定貓生死,結果肯定得在10點鐘以後才能知曉。但這個延遲決定可以讓我們在10點鐘以後決定10點鐘整的原子衰不衰變,於是,就在10點鐘以後決定了10點鐘整時發生的事情。

你要說它恐怖在哪裡?恐怖之處在於看了很多遍,想了很久,也想不通到底是怎麼延遲決定的,怎麼可能去決定過去發生的事情呢?想不通,想不通。


一枚遊戲科幻迷


雙縫實驗一點都不恐怖

通過兩個雙縫實驗。我就可以得出一個和現在的主流結論不同的結論。

好……現在我們來對比兩個實驗。

第一個是水波雙縫實驗

在空間中“注滿”水,開始實驗,有干涉條紋。

第二個實驗是發射單個電子,也有干涉條紋。

設:第一個實驗是→空間中充滿水+單點觸發放射波動=干涉條紋

得出第二個實驗→干涉條紋=單個電子+空間中充滿某種物質(類似暗物質)

也就是說,沒有所謂的玄學,什麼觀測塌縮。

而是未知項,也就是空間中的那個物質。

有物質才有空間,沒有真正的真空。

設:干涉條紋=x+y

通過水波雙縫實驗

我們得出:干涉條紋=單點激發水波+空間中充滿水(這裡的空間=平面,水平面)

然後是電子雙縫實驗,也有干涉條紋

干涉條紋=干涉條紋

所以電子雙縫實驗=發射單個電子+空間中充滿“水”(這裡的“水”是比喻,是某種物質,列如:暗物質)


永恆之帥


雙縫干涉實驗我覺得是因為人類無法捕捉光子並且無法單獨發射一個光子導致的人類誤判,

假如只有一個光子的雙縫干涉實驗,並且能夠捕捉到該光子的軌跡,那麼就會發現其實光子要麼左縫穿過要麼右縫穿過,不會同時穿過雙縫的。

光是波粒二象性的,又是電波又是顆粒,但我認為人類在這裡犯了一個錯誤,我認為光是帶有軌跡的粒子而已,所有的一切的波其實都是具有運動能量運動趨勢運動規律的粒子,在波的形成過程中是粒子的運動,當波在空氣中傳播時由於有其他粒子的撞擊干涉導致波的速度波的能量在衰減,這個撞擊干涉類似於打桌球,所以波能夠減速能夠改變方向比如鏡子改變了光波的方向有折射,其實聲音同樣有折射。而光能在真空中傳播為什麼聲音不行呢?其實聲音希望能夠在真空中傳播,只要能夠發射聲音的粒子到真空中,由於聲波是波浪形的,需要的粒子非常多,才能夠讓接收者產生震動感受到聲波,所以實質操作是非常困難的,而光子是直線傳播的,所以只有幾個光子在真空中由於基本沒有阻礙所以基本沒有速度衰減,其實真空不是真的真空,光速還是有衰減的,只是這個誤差太小,光速太快,目前的儀器沒有辦法檢測到衰減而已。而光在空氣中傳播有空氣的阻礙為什麼光速還是不變呢?我認為仍然是有衰減的,比如濃霧下光就變弱,一素光投射到一面牆上中間隔著濃霧光的亮度就變弱,由此就可以知道有一部分的光子被擋住了,只有剩下的光子投到了牆上,可以猜測光子是非常小的粒子,可能遠遠小於原子,可以在原子與原子之間的空隙中穿過,甚至光子也不是真的作直線運動,而是做非常微小的抖動運動繞過原子。

再來說說相對論中的時間快慢,相對論的其他人的理解是一個人在運動的車上帶著的手錶的時間過的比這個人帶同樣手錶在一個地方原地不動更慢,而這假設成立的條件是光速不變,而光速如果我上面猜測沒錯的話光速是會衰減會變慢的,所以相對論就不那麼對了。

關於黑洞我的理解並不是一個超大質量的超小物體引力大的連光子都逃不掉了,而是黑洞其實是一個速度超級無敵快的旋轉的未知大小的物體,比如地球也在旋轉,所以地球上的空氣就逃不掉,但因為地球旋轉的不夠快所以沒辦法束縛住一些超級輕超級密度小或者超級質量小或速度超級快的物體或粒子,所以進入黑洞裡面是有可能的,那就是要有比黑洞旋轉速度更快,目前來看不可能。

關於蟲洞,目前我所接觸到的網上說的衝動類似於一張紙當成是一個宇宙,如果沿著紙從紙的一端宇宙飛到紙的另一端宇宙那麼時間非常久,當把紙捲起來後,隨便壓紙,凹陷的地方便成為了蟲洞,而這其實用血紅細胞來說明其實更形象,所以宇宙就類似於一個有著無數多個未知蟲洞的血紅細胞。而我們難以發現蟲洞是因為蟲洞的地方空間發生了扭曲,為什麼扭曲了?其實並沒有扭曲,只是蟲洞的地方壓力更大光線產生了變形,而人類還以為光線沒有變形所以就沒發現蟲洞。

引力波是什麼?其實就是變形的宇宙中的變形被檢測到了。引力波的發現是蟲洞發現的一大進步基礎,發現了引力波之後就是發現蟲洞,發現了蟲洞以後星際旅行可能1400光年的星球只需要幾年就可以通過蟲洞到達,不過還要先了解蟲洞產生的規律,所以我們所處的宇宙其實很有可能就是一個超巨人的一個細胞,說不定還是他的血紅細胞,銀河是這個細胞的一個dna或者rna片段或者就是一條dna。

太陽系有九大行星水金地火木土天海冥,像不像一個原子的核外電子?太陽是質子,九大行星是電子,中子哪裡去了?可能是陽光。


zhp209


可能是因為曾經被解讀為現在可以改變過去吧。

早期對這個實驗的解讀是挺詭異的,比如量子力學的著名科普書《上帝擲骰子嗎?——量子物理史話》裡作者就寫過,似乎當光子經過第一組半透鏡後,在到達屏幕前是否插入第二篇半透鏡會導致光子經過第一組透鏡的方式改變。這相當於說光子可以在你決定怎麼測量以後才決定它之前怎麼走。這種解釋確實是挺詭異的。

但實際上現在對這個實驗有了新的解讀,光子並不是在你確定測量方法時才確定以什麼形式通過路徑,而是一直以波的形式同時通過兩個路徑,直到到達屏幕完成測量它才隨機坍縮成粒子,而你將能在哪個屏幕看到它由你是否插入第二塊半透鏡決定。

在這種解釋裡不需要光子改變過去的行為,也就沒有什麼詭異的了,自然也沒什麼恐怖了。做個好夢。


星宇飄零2099


為什麼有人說雙縫干涉延遲實驗的結果很恐怖?

如果沒有量子力學的基礎朋友在做這個實驗室,觀測到的結果將是無比震撼的,會有一種微觀世界存在高級文明的觀念,因為觀測與不觀測存在兩種截然不同的結果,似乎正有一個在更高維度的觀測者在監視著這個實驗,而控制這個干涉實驗時光子所通過的縫隙?

從上圖這個最基本的干涉實驗的結果,哥本哈根詮釋認為光子同時通過了兩個條紋而自我產生了干涉,而一旦存在觀測設備時光子又自我選擇的經過了單個條紋而沒有產生干涉!

第一個基本實驗中也許還可以用量子力學正統解釋,但第二個延遲實驗就真的有些不可思議了,這個實驗設備原理很簡單,只是在光子發射槍前方增加一個分光稜鏡,光子會被隨機性的分配到兩條光路上,而在這個光路末尾也有一個分光稜鏡,而中間是個檢測設備,無論是檢測設備在光子發射槍發射的單個光子的前後檢測,都會導致波函數坍塌,干涉條紋消失!按理來講,在分光稜鏡後檢測光子,光子已經選擇好了路徑,光子檢測器的加入不會對後續結果造成影響,但恰恰相反,干涉條紋依然消失......

似乎有一種從腳底升起的涼意浸透全身,因為剛剛改變了過去,至少改變了光子從分光稜鏡開始到光子檢測器這一段的時間的過去........最為關鍵的是,這個時間差是多久似乎不是那麼重要!

也許從光速運動中的光子是不需要計算時間的角度來解釋可能會說通一些,對於光子來講從跨越整個宇宙都不需要時間,因此何時介入對它沒有任何區別,唯一介意時間的是我們觀測者,所以我們根本就沒有改變過去,而只是我們在認為改變了過去.....也許您那一身白毛汗可以收起來了,這並不代表我們有改變過去的技術與手段!

當然這純粹是個人論點而已,您是怎麼看待這個實驗的呢?


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