什么是双缝干涉实验?为什么说它和平行宇宙有关



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什么是双缝干涉实验?为什么说它和平行宇宙有关


【什么是双缝干涉实验?为什么说它和平行宇宙有关】
在遥远的18世纪 , 物理学界对光到底是一种波还是一种粒子产生了分歧 , 到了19世纪末20世纪初 , 波动派和粒子派都发展出了一套理论 , 每一派都坚信自己的理论才是正确的 , 但后来的事实却打了脸 。

因为在1961年 , 物理学家克劳斯.约恩松率先开创了双缝干涉实验 , 用于检测光子的物理行为 , 也就是说这个实验能亲眼看到光传播的过程 , 进而判断出光究竟是粒子还是波 , 彻底终结波粒之争 。
按照实验开始之前的设想 , 如果光是粒子的话 , 它就会笔直地从两条缝隙中穿过 , 由于其他光子都被挡板挡住了 , 所以会在挡板背后的屏幕上形成两道杠 。

如果光是一种波 , 当光穿过两条缝隙时会分裂出两条波源 , 这两条波源如同水面的波纹一样 , 会各自震荡然后发生交涉 , 最后在屏幕上形成斑马线似的干涉条纹 。

在这次的实验中 , 光穿过挡板的缝隙在屏幕形成了干涉条纹 , 这种一目了然的局面表明了 , 光就是一种波 。
于是粒子派不高兴了
1974年 , 皮尔·梅利在米兰大学的物理实验室再一次进行了尝试 , 不同的是他这次一次只发射一个光子 , 一个光子一次只能通过一个缝隙 , 不会产生两个波源 , 进而也就不可能产生干涉条纹了 。

但在一个个发射了70000个光子之后 , 它们居然又形成了干涉条纹 , 而且在高速摄像机的镜头中 , 光子确实每次都只通过的一个缝隙 , 但最后的结果却是出现了干涉条纹 , 为了进一步探究 , 后来的摄像机直接装在了缝隙处 , 这样一来就能看出来它到底走了哪条缝隙 。
然后物理学史上最离奇的事发生了
当科研人员具体观测它走的是哪个缝隙 , 以及如何自己和自己干涉时 , 光不再是一种波 , 而变成了鲜明的粒子性 , 在背景板形成了刺眼的两道杠 。

完全相同的实验过程 , 不同的只是摄像机的位置 , 但却产生完全相反的实验结果 , 这意味着在这个实验中 , 人类以及摄像机这种观察者的存在 , 是会改变实验结果的 , 更进一步来说 , 如果这些光子是人的话 , 只有你看它们的时候他们才是个人 , 而一旦移开目光他们就会变成别的什么东西 , 这种变化完全取决于有没有观察者 。

为了解释这样诡异的现象 , 多位科学家联合提出了哥本哈根解释 , 其中较为著名的就是量子的叠加态与量子坍缩 。

叠加态意味 , 当一个光子被打出去后 , 它既穿过了左边的缝隙 , 也穿过了右边的缝隙 , 它同时存在于两个缝隙之间 , 直到打在背景板能够被观察到的一瞬间 , 它的状态最终被确定下来 , 也就是坍缩成了一种状态 。
除了叠加态外 , 还有一种量子平行宇宙 , 也能导致波粒二象性的产生
在量子平行宇宙 , 也就是多宇宙理论中 , 每一个微小的随机事件都会带来不同的平行宇宙 , 随着量子态的叠加和坍塌 , 不同的平行宇宙会越来越多 , 就好像下围棋一样:当我们下第一个棋子时 , 有361种选择 , 也就是会分裂出361个平行宇宙 , 我们随自己的选择踏上了其中的一个 。

在下第二个棋子时 , 又会产生360步走法 , 同时带来360个不同选择的平行宇宙 , 而这些都建立在第一步已经分裂的361个宇宙下 。

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