双缝干涉实验到底讲了什么?为什么说它与平行宇宙有关系?( 二 )


那么如果一次只发射一个光子 , 并根据传统的干涉实验 , 放上两个缝隙 , 即缝隙1和缝隙2 , 按照以前的理论 , 这个单光子通常情况下要么只会穿过缝隙1 , 要么只会穿过缝隙2 。

并且由于每一次只有一个光子运动通过 , 它无法与其他的光子发生干涉反应 , 也就应当不会产生条纹的形状 , 只会在投射的平面上形成均匀的光斑 。
然而实验的结果却表示 , 即使是每次只有一个光子 , 它所投射在平面上的仍然是被干涉后形成的明暗交织的条纹 。 这也就说明了 , 光子也会在运动的过程中呈现出波的性质 , 似乎同时透过两个缝隙 , 并且这个单光子与自身发生了干涉的现象 。

这还不是最神奇的事情——当科学家们试图寻找单光子的运动轨迹 , 也就是每一个光子到底是从哪一个缝隙中穿过的的时候 , “意外”发生了 。
在他们将另外一个感应仪器放在一旁的时候 , 却发现光子似乎知道了人类正在对它进行观察 , 从而诡异地呈现出粒子的性质 , 老老实实从一个缝隙中穿过 , 而不会再形成相互干渉现象 , 也就不会出现条纹的光斑 。

当科学家们将感应仪器挪走后 , 光子又敏锐地察觉到了这个变化 , 投射平面就再次出现了条纹光斑 。
科学家们也发现了光子的“狡猾” , 于是提出出了“延迟双缝干涉实验” , 即在确定光子已经通过了两个缝隙 , 但还未达到投射平面的时候利用摄像机来观测它 , 但结果依然与以前一样 , 没有突破性的进展 。

这就是双缝干涉实验的神奇之处 , 因为它涉及到了量子力学中的量子测量和量子叠加 。
量子测量不同于其他的测量 , 一旦对一个量子系统进行测量 , 那么被测量的量子系统的状态就会发生改变 , 可能原本还是一样的状态 , 可被测量后得到了与之前没有丝毫相同的结论 。

这就像是双缝干涉实验中的光子一样 , 不被测量的时候呈现波的性质 , 形成明暗的条纹 , 可是如果对其进行测量 , 光子又会如同粒子一样 , 展示出来的也只是两道简单的光束 。
量子叠加就可以简单理解为光子由于被测量与不被测量的两种行为 , 也就具有了粒子与波的两种不同形态 , 是一个量子系统在不同量子态的叠加态上 。

或许有人还是无法理解 , 那我们可以转向另外一个量子力学中的实验——薛定谔的猫 。
薛定谔的猫一位叫做薛定谔的科学家向世人们提出了一个思想上的实验 , 从宏观上解释了微观的量子叠加原理 。

这个思想实验是将一只猫放在一个密闭容器里 , 这个容器当中自然不会只有猫这么简单 , 还被放置了少许的镭以及氰化物 。 薛定谔认为 , 镭有50%的可能会发生衰变 , 也有50%的可能不会发生衰变 。
一旦镭发生了衰变 , 那么就会触发一个机关 , 从而打碎装了氰化物的瓶子 , 这种剧毒物质就会导致猫死亡 。 反之 , 若是镭没有发生衰变 , 氰化物的瓶子也不会碎掉 , 猫也就会活下去 。

而根据量子力学 , 镭的放射性会导致它会呈现衰变和未衰变不同形态的叠加状态 , 猫也就会因此出现死或者活的叠加 。
通常情况下 , 要想知道猫死没死 , 那么我们打开这个密闭的容器就能得知消息 , 然而因为量子测量的原理 , 在我们没有对其进行测量的时候 , 容器中的一切都是呈现不确定的“波” , 猫的状态是生和死的叠加 。

但是当我们打开容器进行观测的时候 , 容器里面的物质现象就会在我们打开的那一瞬间确定 , 呈现出“粒子”的形态 , 或者是随机坍缩形成一种确定状态 。
换句话说就是 , 只要我们没有打开容器 , 猫的生死状态不确定 , 但是当我们打开容器 , “我们的观测行为”就会影响猫的状态 , 从而导致猫的存活或者死亡 。

当然 , 买彩票与量子力学是不存在联系的 , 在我们选择一张彩票时 , 它的结果其实是既定的事实 , 是不会被“我们本身”所影响 , 不会因为我们买了这个数字 , 导致它发生不一样的变化 , 因此两者并不能混为一谈 。
平行世界与双缝干涉实验有关?双缝干涉实验和薛定谔的猫一直以来都没有被人类所解决 , 后者更是成为了物理学四大神兽当中迄今为止唯一一个没有被解决的难题 , 依旧在量子力学的夹缝中蹦跶 , 成为了科学家们挠秃脑袋的罪魁祸首之一 。

在1957年 , 27岁的美国科学家休·艾弗雷特发表了“多宇宙诠释” , 他表示 , 量子测量带来的其实可能不是坍缩的现象 , 而是分裂——宇宙在诞生以来 , 就产生出了无数次类似的“分裂” 。

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