为什么说科学的尽头是玄学( 二 )
【贰】 | 爆改双缝干涉实验
1909年 ， 英国物理学家杰弗里泰勒第一次对双缝干涉实验进行了升级改造 ， 他把发射光源的设备进行了优化 ， 保证光源每次最多只发射一个光子 ， 其他实验变量不变 ， 均保持和托马斯杨的实验装置一样 。 这种情况下 ， 光子一个一个飞过去 ， 就像射击一样 ， 这样的话脑补一下 ， 屏幕应该是出现两条亮斑的 。 但是实验结果却不是这样 ， 干涉条纹再次出现了 。 这让科学家很挠头 ， 一个一个的飞过去 ， 是怎么干涉出来的条纹呢？难道是自己与自己干涉吗？科学家给出的解释正是这样：光子通过左右两条缝隙 ， 自己与自己发生了干涉
每次发射一个光子
20世纪70年代后期 ， 科学家们优化了实验的思路 。 既然光子能自己通过两条缝隙 ， 只要摆一个探测器 ， 观察光子到底是通过的哪条缝 ， 干涉图样就会彻底消失 ， 因为微观粒子的粒子性和波动性虽然都存在 ， 但是不能被同时观测到 ， 因此实验的装置变成纸板前增加了探测仪 。 诡异的事情逐渐显露了出来 ， 科学家们发现 ， 一旦关闭探测仪 ， 屏幕上就会出现干涉条纹；而一旦开启探测仪 ， 屏幕的干涉条纹就消失 ， 只有两条乖乖的条纹 。
实验增加探测器
这就很玄幻了 ， 合着实验的其他变量完全一样 ， 就观察光子与不观察光子 ， 光子自己的行为就改变了？你观察我 ， 我就乖乖的两条条纹打机关枪 ， 你不观察我 ， 我就自己胡乱干涉？难道说光子本身有自主意识？能像孩子躲避班主任的巡逻一样选择做一个乖孩子还是熊孩子吗？
【叁】 |量子力学——惠勒延迟选择实验
事情逐渐玄幻了起来 。 在1979年 ， 物理学家惠勒针对爆改后的双缝干涉实验 ， 进一步优化了实验的观测仪器 。 这次将观测仪换成半透镜和探测仪 ， 这东西是什么呢？就是我们使用这样的观测器材来达到随机观测的目的 ， 有的时候是观测不到的 ， 有的时候是能观测到的 ， 要看看这样的情况下 ， 光子是否会产生干涉条纹 。 也就是好比说教室里装了一个监控 ， 它不是24小时开着的 ， 有人看的 ， 不一定什么时候你的班主任会看这个监控 ， 就是这样的一个实验环境 ， 看看你是不是会做出及时的反应 ， 光子是不是能来得及做出他的选择？
随机观测
1984年 ， 几位科学家把惠勒这个实验做出来了 ， 结果相当恐怖：只要你实验观测仪开机 ， 屏幕上就乖乖的两条竖状光线；只要你关闭探测仪 ， 就一定会有干涉条纹 。 这个实验结论就更挑战人们的认知了 。 难道光子不仅会根据人的观测行为做出自己的选择 ， 还能提前预知人的观测行为吗？就像你坐在教室里 ， 外面你也放了一个监控 ， 班主任老远往教师这个方向走了 ， 一看见他来巡查了 ， 你赶紧表现的乖一点 ， 他没来 ， 你就随便玩一样 。
干涉条纹
粒子在这个实验中的表现就是这样 ， 它能够预知到科学家这一次实验看不看 ， 哪次实验看 ， 哪次实验不看 ， 屡试不爽 。 而实验进展到这 ， 可以确定的是 ， 我们人类的观测行为确实能影响到实验的结果 。
【肆】 |量子擦除实验
不信邪的科学家们进一步将实验升级 ， 如果我们不使用探测仪去观看 ， 我们通过标记粒子 ， 通过了哪条缝 ， 把他们给标记好编号 ， 然后再把他们弄混 ， 让科学家自己不知道粒子是通过的哪条缝 ， 那这种情况通过缝会产生干涉条纹吗？这就是量子擦除实验 ， 擦除的是量子的轨迹 。
光子本身是有旋转方向的 ， 就是一个光子发射出去 ， 有的是顺时针自旋 ， 有的是逆时针自旋 。 那我们在纸板的双缝上 ， 安置一个标记的装置 ， 只要光子从左边的缝通过就被装置仪器调整为顺时针自旋；只要光子从右边的缝通过 ， 就被装置仪器调整为逆时针自旋 。 这样我们只要在屏幕上增加一个可以探测光子自旋方向的设备 ， 就可以知道每个光子通过的哪条缝隙 。
先标记好自旋方向得出的实验结果
在这种情况下 ， 实验结果是没有干涉条纹出现的 ， 因为光子的轨迹是完全暴露的 。 这就好比说什么呢？你作为班主任 ， 你那个摄像头明晃晃的 ， 你担心是不是孩子们看见摄像头了就提前准备好了姿态迎接你的抽查 ， 你就放了个隐性的摄像头放孩子书包上天天带着 ， 结果孩子每天都表现的乖乖的 ， 让人不禁感慨这孩子可能确实就是乖孩子 。
这个时候 ， 我们再把双缝纸板后面再增加一个装置 ， 不管是从哪个缝通过的什么标记的光子 ， 把他们都拧成顺时针或者逆时针 ， 这样我们打在投影仪上的我们就不知道具体是什么光子的路径了 。 在这样的情况下 ， 实验结果令人震惊：干涉条纹再次出现 。 它们发现了我们不知道它们的轨迹了 ， 开始干涉了 。
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