要知道 , 整个实验过程除了安装了一个摄像头拍摄 , 没有任何的改变 , 为什么最终的图案会发生变化呢?为了搞清楚这一问题 , 科学家们又反复进行了无数次试验 , 最终他们得出了一个让人瞠目结舌的结论 。
每当摄像机开启的时候 , 光子就是以粒子的形态直线射出 , 而当摄像机关闭的时候 , 光子就呈现出波的特性 。
这个结论彻底颠覆了科学家们的三观 , 因为他似乎在说 , 光按照什么方式传播 , 取决于你有没有偷看它 。
如果你用摄像机偷看它 , 它就沿着直线传播 , 如果你没偷看它 , 他就按波的方式传播 。
然而这还不是最让科学家头疼的事情 。
1979年的时候 , 美国科学家惠勒又做了一个升级版的双缝实验 , 他这次将摄像机放在了双缝板的后面 , 并且设计在粒子穿过双缝板之后 , 再临时决定是否开启相机 。
惠勒原本想着 , 在粒子穿过双缝之后再突然开启摄像机 , 这让光粒子可能就没有时间去改变传播方式 。 然而这次实验的结果 , 再次让科学家蒙圈 。
因为只要是摄像机开启 , 哪怕是在粒子落在屏幕上的一瞬间 , 它的传播方式也会发生改变 。 对于这一结果 , 科学家们给出两种可能性 。
第一种是光子能够预测未来 , 他在发射出去的时候 , 就已经知道摄像头是否会开启 。
第二是光子拥有超越光速的反应能力 , 能够在一瞬间改变自己的选择 。
这两种结论都非常的不可思议 , 未来能决定现在吗?世界拥有超越光速的速度吗?科学家们此时头大如斗 。
就在这个时候 , 科学家们的一个又一个相关实验 , 也加入到争论中来 。
这个实验涉及到量子纠缠 , 在发射光粒子的时候 , 时期通过一个BBO晶体 , 从而产生一对能量减半的孪生纠缠光子 。
这对能量减半的孪生纠缠光子非常神奇 , 及时远隔数万米的距离 , 只要一方发生变化 , 另一方也会随之发生变化 。
根据这种特性 , 科学家对两个光子分别设计了两条路径 , 一号光子直接穿过缝隙投射到屏幕 , 二号光子路径则比较长 , 并且要穿过一个半反半透镜 。
这个半反半透镜 , 有一半的概率反射二号光子 , 一半的概率穿过二号光子 。
这里就出现了一个有意思的事情 , 由于二号光子路线比较长 , 在二号光子还没有到达半反半透镜的时候 , 一号光子已经在屏幕上呈现 。
由于两个光子有紧密的纠缠联系 , 这就等于说二号光子还不知道是否会穿过半反半透镜的时候 , 一号光子就已经知道了答案 。
这就像二号光子还没有到达半反半透镜的时候 , 就知道了人们是否在观察 , 然后把这一结果告诉一号 , 让一号放心展示微粒或者波动的结果 。
本想要研究光子本质 , 结果却看到了超出科学的东西 , 对于这一结果 , 爱因斯坦十分纠结 , 这也成为困扰他后半生的幽灵 。
爱因斯坦的幽灵通过量子纠缠来研究光的本质 , 结果却发现光竟然可以通过未来影响现在 , 这究竟是如何做到的呢?这里面有什么神奇的魔法呢?
针对量子纠缠 , 伟大的科学家波尔进行了一番总结 。 波尔认为 , 在量子的世界中 , 任何事物包括光子都可以随时处于叠加状态 , 有多重可能性并存 , 就像光子既是粒子也是波 。
而且事物的叠加态无法被测量 , 这就是为什么摄像头开启与关闭的时候 , 是不同的结果 。
最诡异的是 , 虽然量子世界的事物都可以叠加 , 但却不能被观察 。
一旦我们开始有观察这个动作的时候 , 这个叠加状态就会消失 。 如何解释这件事呢?或许用薛定谔的猫来解释最为直观 。 在盒子里放一只猫、一瓶毒药和一个放射性原子 。
当放射性原子衰变的时候 , 机关被触发 , 猫会被毒死 。
在盒子被打开之前 , 放射性原子是处于衰变和不衰变的叠加状态 , 此时的猫可能是死的 , 也可能是活的 。
只有我们打开箱子观察的时候 , 才能得知猫是死的还是活的 。
波尔对量子的解释认为 , 量子领域有极大的不确定性 , 这让很多谨慎的科学家十分不认同 。
比如爱因斯坦就曾对波尔嘲讽说:“上帝是不掷骰子的” , 但波尔却不甘示弱地回应:“别去指挥上帝应该怎么做 。 ”
后来爱因斯坦和波尔分别带领着十几个科学家展开了一场波澜壮阔的辩论 , 在场十几个人 , 百分之八十都获得过诺贝尔奖 , 可谓人类科学界辩论的巅峰 , 堪称科学界的华山论剑 。
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