雙縫干涉實驗: 為什麼讓科學家恐怖

在神話故事裡面，有很多天神就在天上觀看著地面上的人們，一旦地上的人們做出比較出格的事情，很有可能就會遭到天神的懲罰，這樣天神就會透過打雷來劈中那個做出格事情的人。隨著科學技術的發展，人們對世界的瞭解越來越深刻，當然透過天神的觀察再來懲罰一些惡人，這種說法並不可靠。但在一些微觀世界裡面，這些微觀粒子好像就是擁有靈性一樣，會懂得識別觀察者的觀測，這就不得不說雙縫干涉延遲實驗了。

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光的波動性與粒子性的發展：早在

牛頓

提出光的粒子性之前，就已經有人提出了光的波動性，他就是惠更斯。那時候惠更斯已經提出了光的一套綜合理論，對於光的傳播、反射定律和折射定律，都能解釋一些相應的自然現象。但這個理論在一些其他的自然現象的解釋當中就遇到了困難。同一時期，另外的一位偉大

科學家

牛頓，就提出了光的粒子性，它認為光是有很多不同顏色的粒子混合在一起，並且可以透過三稜鏡折射出不同的顏色，牛頓也透過光的粒子性來建立起光的顏色理論。由於當時牛頓在科學界上的地位已經非常高，現在常常所討論的萬有引力定律就是由牛頓證明的，而且他還是英國皇家科學院院長，加上他的這個身份，人們認為牛頓所提出來的光的粒子性更擁有權威性，所以在之後的很長一段時間內，光的粒子性都佔有了非常大的位置。

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到了1807年，有一個醫生改行研究物理學的，他就是托馬斯·楊，他設計出了光的雙縫干涉實驗，以此來證明光的波動性。但牛頓在英國科學界的地位非常牢固，這種新的實驗帶來的證明，並沒有在英國得到很好的傳播，但這個實驗一傳到了法國之後，就得到了法國科學家的確認，並且使他們對光的波動性的確認。不過這並無法否定光的粒子性學說，基本上科學界對於光的性質又分成了兩派，其中一派支援光的波動性，另一派是支援光的粒子性。這又引起了人們的爭論，人們紛紛透過實驗來證明自己支援的學說，但在很長的時間裡，誰也無法說服誰，總的來說還是光的波動性佔據了上風。隨著光電效應被人們所發現，緊接著

愛因斯坦

也提出了光量子學說，可以很好的解釋了光電效應，又使得人們對光的粒子性得到重新的認識。愛因斯坦也因此獲得了1921年的諾貝爾物理學獎。

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波粒二象性與物質波：由於這些新的發現，和任何一派的學說都無法說服對方，所以物理學者不得不承認，光除了波動性之外，還擁有粒子性，這也就是波粒二象性。1924年，在光的波粒二象性啟發下，法國的物理學家德布羅意認為，不僅僅是隻有光才會擁波粒二象性，他認為一切的微觀粒子，包括電子、質子和中子，都應該擁有波粒二象性。德布羅意按照這一思路，並且應用了狹義相對論，計算出了這些波長與速度之間的關係，並且還弄成了一篇博士畢業論文，但當時他的導師無法作出決定，就將這篇論文發給了愛因斯坦，請愛因斯坦對論文進行評價。

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此時的愛因斯坦在科學界已經擁有了很大的權威，他的評論自然會在科學界上受到很大的重視，而愛因斯坦所給出的評價，大概也就是這篇論文裡面擁有的一些狠心很有趣的思想等等。有了愛因斯坦的回信，對論文進行評審的評審委員會成員也就不敢隨意地下定論了，在論文的答辯過程中，他們就問德布羅意應該如何才可以透過實驗驗證他的這個假設。按照這個假設，德布羅意認為可以透過電子加速之後投射到一些晶體上，這樣就可以給電子進行衍射實驗，以此來證實電子擁有波動性。其實當時已經有一些科學家利用電子來進行衍射實驗，但他們並沒有獲得成功，在德布羅意的假設指導下，他們給電子加大了能量，最終使實驗獲得了成功，也證實了電子擁有波動性，德布羅意也因此獲得了1929年的諾貝爾物理學獎。

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值得一說的是，德布羅意原來只是讀歷史的，後來才轉行去讀物理，但卻獲得瞭如此巨大的發現，所以說轉行的人也有可能從中獲得很大的成就。雙縫干涉延遲實驗：也正是因為發現了電子的波動性，所以人們就利用電子去做一些以前的波動性實驗，像雙縫干涉實驗也就是其中的一種。但電子是可以一個一個地發射的，當只發射一個電子的時候，難道電子還可以進行自我干涉？人們透過實驗發現，還真的發現了電子自我干涉的現象，當電子進入到其中一個縫的時候，它就會一分為二，這樣就可以自我干涉，並且產生干涉條紋。

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這個現象讓人們百思不得其解，就像是踢一個足球，且可以同時的將它踢進兩個球門，這種現象對於人們來說是匪夷所思的。然後科學家為了想了解電子穿過雙縫之後到底做了什麼？所以在後面加了一個監控器，以此來對電子進行行為監測，但令人想象不到的是，加了這個監測器之後，人們完全無法監測得到後面的干涉條紋。這種現象就更加詭異了，當加了監測器之後，電子之間的自我干涉就消失了，試驗可以得到的結果就是雙縫，但當人們關閉監測器進行實驗的時候，干涉條紋又出現了。

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這就是它們的詭異之處，但在實驗中加入了一個監測室之後，可以得到完全不同的兩種結果，就好像人們想要觀察電子的時候，電子就好像會通靈一樣，完全就表現出了另外一種姿態，還故意不讓人們觀察它的另外一種姿態，科學家也無法解釋這種現象。其實這一現象已經指向，這些微觀粒子並不是一種物質而已，而是擁有一種意識，當人們想要對它進行觀察的時候，它卻有意識的改變了這種姿態。也正是因為這種現象，才令科學家感到恐懼。

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綜上所述，科學家對於雙縫干涉延遲實驗的恐懼，並不是對於這個實驗的恐懼，而是對於這些微觀粒子的表現的恐懼，因為從實驗的結果來看，這些微觀粒子就好像擁有了意識一樣，可以自主的進行改變姿態，並不是一種單純的物質，這當然會令科學家感到恐懼了。