为什么当年双缝干涉延迟实验让科学家感到恐怖？( 二 ) _爱因斯坦

光到底是什么：波粒二象性
接下里肯定要问：光到底是波动的还是粒子的。你可以认为：光子形成的光，是波动的，就像水分子聚合成的水一样：而单个光子，是粒子的，就像射出去的子弹一样。
但是，后来把杨氏双缝实验精确到单个电子的程度，它却仍旧表现出波的属性。
中间还有各种实验，也有各种理论推理，一笔带过。一个叫德布罗意的物理学家提出了一个洞见，那就是：电子和光子一样，都具有波动性，而且一切物质都有波动性。你之所以看不到物质的波动，是因为波动太小，观察不到。比如一个质量为3千克的球，以每秒10米的速度运动，根据计算，它的波长是10的负35次方米。
所以，光具有波粒二象性。
1961年，物理学家用单个电子做成了杨氏双缝实验。实验结果：你就是每次只发射一个电子，积累的电子多了，屏幕上还是会出现干涉条纹。

如果电子是粒子的，那么屏幕后面就应该像打靶的靶纸一样，怎么也不可能出现干涉条纹。所以，唯一的解释就是单个电子同时通过了两个缝隙：它既在这里也在那里。
烧脑了吧。但，以上只需要记住一个结论，就是：世界是由原子组成的，原子就有波粒二象性。
接着，更烧脑的问题和实验有出现了。
到底什么时候是波、到底什么时候是粒子
你在杨氏双缝实验的屏幕后面，各放一台探测仪，盯着单个缝隙，看光子到底怎么运动。这时候，会出现什么情况？光子就像子弹一样从一个缝隙中射了出来，屏幕上也没出现干涉条纹，它表现为粒子性，而不是波动性。
如果在实验中没有屏幕，就用两个探测器分别盯着两个缝隙，那光子就或者从这个缝隙中通过、或者从那个缝隙中通过，光子表现为粒子性。
如果在实验中放上屏幕，屏幕挡住了两个探测器的观察视角，那光子就会同时从两个缝隙中通过，然后在屏幕上形成干涉条纹。

你这是怎么回事？
我这么观察的时候，你光子就是波动的，在屏幕上形成了干涉条纹；我那么观察的时候，你光子就是粒子性的，像子弹一样飞了过来。
也就是说，光子到底表现为波动性，还是粒子性，完全取决于我的观察。是波动、还是粒子，光子说：我都可以，看你喜欢。你放块屏幕在后面，那我就给你波动出干涉条纹来；你放个探测器盯着我看，那我就给你做出粒子运动来。
延迟选择的猜想和试验
于是，在上世纪70年代末，物理学家惠勒提出了一个延迟实验。简单说：开始不放屏幕，就是盯着缝隙，相当于盯着光子怎么运动；等你光子完全通过双缝之后，再突然放上屏幕，看你还能不能波动出干涉条纹来。
实验很多，各种复杂的设计和先进的仪器都用上了，因为物理学家一定要往死折腾光子。

太复杂的操作设计不解释了，大体步骤可以做如下概括：
双缝后面不放置屏幕，分别用探测仪盯着两个缝隙：这时候光子肯定会像子弹一样，或从这个缝隙射出、或从那个缝隙射出；
在这个过程中，光子表现为粒子性；
等光子像子弹一样通过双缝之后，这时候它肯定不能调头、也不能重来了，然后再突然把屏幕放上，观察光子到底会在屏幕上留下什么。
这么折腾光子，你让光子情何以堪？我到底该表现为波动性、还是该表现为粒子性？
光子不能调头、不能重来、更不能耍无赖，所以它只能像子弹一样射过来，屏幕上就会呈现子弹扫射的样貌。然而，并没有，干涉条纹在屏幕上出现了。
也就是说，光子是同时通过双缝的、是波动过来的。我们的观测改变了光子的历史轨迹。

用一个通俗点儿的例子，来解释这个问题：
老师点名的时候，我肯定要到课堂听课；老师不点名的时候，我肯定要到球场打球；到底是上课还是打球，取决于老师点名或不点名的信息。
开始，老师说不点名，所以我换上了运动服、去了球场打球。突然，老师又说点名了，而我却已经穿着正装、坐在课堂听课了。
之前的换上正装、到课堂听课，之前的换上运动服、去球场打球，这段“历史”到底会是哪一个，完全取决于现在的老师现在是不是要点名。
现在的选择可以改变过去。
如果这个例子的时间尺度还不够大，那就用惠勒提出的设想：

为什么当年双缝干涉延迟实验让科学家感到恐怖？( 二 )

推荐阅读

如何找寻自我

缝纫机调线器怎么安装平车方法如何

强组词强字组词

火笋鸡翅的做法（增肥食谱）

闺女生日快乐祝福语朋友圈

LV请来潮牌设计师做艺术总监，看中的是啥

老虎豆怎么做好吃老虎豆图片怎样弄来吃

暖气有流水声是什么原因

皮球是什么体

手机怎样开通QQ空间

男生发mua说明 mua是什么意思

手指盖凹陷怎么回事

对自己的生活失去掌控咋调整

小米10s怎么没有月亮模式

我想找个偏僻的地方搞养殖！有没有推荐的地方？

南京养老金认证上门服务怎么申请南京市养老金认证

如何评价猪场阉割猪？

最后一个字是豹的成语

泰山散酒怎么样

猫发情的声音(猫发情的叫声)