電子可分身2處,還可預知後果,雙縫干涉實驗拷問世界真實存在性

》電子雙縫干涉實驗,是驗證微觀粒子的波動性、粒子性同時存在的著名物理學實驗。這個實驗最開始是用電子束通過雙縫,在後面的靶板上成像。

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​電子束在通過雙縫以後,在靶板上呈現出干涉條紋。這證明了微觀粒子既有粒子性,又有波動性。

在我們正常的觀念裡,波的干涉是指兩束不同的波,因為相位差引起振幅的疊加或者是相消。在振幅疊加的部分表現出明亮的條紋,在抵消的部分表現出暗條紋。​

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》後來,科學家把電子束的雙縫干涉實驗,改進成單電子的雙縫干涉實驗。

讓電子一顆一顆的通過雙縫。並且,當前個電子打在靶板上成像的時候,第2個電子才發射。最開始打在靶板上,只是一個一個的點,這表明了電子的粒子性。只要積累足夠長的時間,成像靶板上仍然會出現明暗相間的干涉條紋。這表明了電子的波動性。

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》電子是一個一個被髮射出來,是一個一個通過雙縫的,那麼我們要問:電子在跟誰幹涉?

這裡有兩種選擇:一個是後發射的電子,在跟先發電子的歷史軌跡干涉。一種是電子自己跟自己干涉。

如果是後發電子跟先發電子之間相互干涉,那麼單縫實驗也會表現出明暗相間的條紋。實際上這並沒有發生。

按照量子力學的解釋,電子是自己跟自己干涉。也就是說電子是以50%的概率同時通過兩條縫,在雙縫的背後,電子的幾率波在空間疊加干涉,其統計效果就是成像板上明暗相間的條紋。​

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》按照量子力學的解釋:微觀粒子的波動性,不是通常意義上的波,而是指粒子分佈在空間的概率是以波的形式存在,這被稱為幾率波。

換句話說,微觀粒子並不是以波浪的形式在運動,而是在空間的分佈概率是一種波。

實驗做到這裡,還沒有什麼讓人毛骨悚然的地方。接下來,科學家在雙縫的後面設置了一個觀測裝置,要看一看電子到底是從哪條縫過來。因為一個物體同時通過兩扇門,在生活中是不可思議的事。

但是,這個觀測裝置一旦被放在了雙縫後面,電子的波動性就消失了。它以粒子性的形式在後面的靶板上成像:干涉條紋消失。​

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​根據量子力學的觀點,微觀粒子的波動性和它的粒子性,我們只能選擇一種性質進行觀測。然而讓人細思極恐的是,觀測是在電子通過雙縫之後,而電子波動性的消失是在通過雙縫之前,難道是電子能夠預知有人要對它進行觀測,而提前會潰縮成粒子狀態?

微觀粒子的存在表象,並沒有什麼不合理的地方。讓人匪夷所思的是,不僅人的觀測可以選擇粒子的行為狀態,而且微觀粒子會提前預計要被觀測,從而改變自己的行為狀態。

》量子力學所描述的,就是人類實驗所能觀測的,是這個世界的全部。這被稱為量子力學的哥本哈根詮釋。

然而愛因斯坦不同意這個觀點,所以他有經典一問:月亮在我們不看到它的時候,難道是不存在的嗎?

如果哥本哈根詮釋是正確的,那麼我們觀測到的這個世界,是所有人共同觀測的期望值的總和。​

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》單電子的雙縫干涉實驗,說明物質的存在形式,依賴於我們的觀測。

這裡更加深層次的問題就是:物質的運動規律,和物質的存在性之間,是否有必然的聯繫。然後可以引申出:物質和物質的運動規律是否是分離的,而不是內稟的。

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​近期有一個傳聞中的實驗指出量子的內稟屬性是可被分離的。如果該實驗被證實,那麼我們對這個世界的認知,可能要進行一次顛覆性的修正。我們所看到的一切,可能是高維宇宙運動在低維度宇宙的投影,就如同顯示屏上那些圖形和顏色並不是圖形本身具有的。亦或我們人類以及人類的思維,都是這個投影的一部分。

》我們要問,當望遠鏡指向億萬光年以外的星空的時候,那些天空中閃耀的恆星以及由恆星組成的星系,所發出的光在空中已經旅行了億萬年,難道只是因為被人觀測而設定的存在?

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​在電腦遊戲裡內建的非角色玩家NPC,如果具有了覺醒和意識,是否會發出和我們人類相同的疑問?在美劇《西部世界》裡,對NPC的覺醒意識,有深刻的描述。扮演印第安人的NPC覺醒之後一直在尋找通往外部世界的大門。​

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古到今,無數的哲學家和思想家,一直在尋找通往世界本質的大門。但是,只有量子力學最接近打開這扇大門。

一旦知道這個世界的本質,人類是否會面對覺醒NPC的心境:該喜?還是該悲?



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