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实验设置很简单。电子枪可以发射电子,中间的隔板上有两条缝,距离约2.5厘米。后面的屏幕能够显示电子击中位置。电子枪发射大量电子,屏幕上就会显示出有规律的干涉条纹。这种干涉现象是波的特性,所以它揭示了微观粒子的波动性。
由于大量电子从两条缝通过, 是不是它们互相碰撞,产生干涉条纹呢?为了排除这个可能,我们改进实验,每次 只发射一个电子,屏幕上相应地出现一个亮点。开始亮点的位置是没有规律的。时间足够长以后,屏幕上的亮点就会渐渐显示出有规律的干涉条纹。这是一个神奇的现象,它说明,一个电子同时穿过两条缝,和自己发生干涉。或者说,这时候电子表现出了波动性。
一个电子同时穿过两条缝,这是一个不可思议的现象。为了弄清每一个电子的路径,我们可以在挡板前放一个探测器,它可以告诉我们每一个电子到底经过那一条缝。


IP属地:浙江来自iPhone客户端37楼2017-08-04 07:25
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    然而,这不但不能解除我们的疑惑,反而引出了更为神奇的现象。打开探测器以后,我们确实知道了每个电子走了那一条缝(大约每边一半),但是,屏幕上的干涉条纹消失了。


    IP属地:浙江来自iPhone客户端38楼2017-08-04 07:26
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      这次每一个电子只经过一条缝,没有发生干涉现象。这时候,电子表现出了粒子性。它的行为此时和一个玻璃球没有多少区别。这意味着,电子知道我们在看它,于是选择了不同的行为。它可能在想:“有人在看我,我要做一个粒子。”


      IP属地:浙江来自iPhone客户端39楼2017-08-04 07:27
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        不过没关系,我们还有办法 - 把探测器放在挡板和屏幕中间,这样我们就可以在电子做出选择之后再去观察它到底走了那条路。


        IP属地:浙江来自iPhone客户端40楼2017-08-04 07:27
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          在这个版本中,电子穿过挡板时,我们没有观察,它应该已经选择展示它的波动性,同时穿过两条缝,然后在屏幕上产生干涉条纹。事实确实如此,如果探测器是关闭的,干涉条纹就会出现在屏幕上。然而,如果探测器打开了,干涉条纹竟然再次消失了。


          IP属地:浙江来自iPhone客户端41楼2017-08-04 07:28
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            我们来分析一下。探测器观察电子的时候,电子已经穿过了挡板,它应该已经选择过了同时穿过两条缝。也就是说,这时候,它展示波动性穿过双缝这一事实已经发生了。但是当我们观察时,它马上向我们显示 粒子性,并且好像一直都是粒子一样。这意味着,我们的观察,改变了电子的过去 - 它只穿过了一条缝。电子一脸无辜地看着你,说:“我是一个粒子,一直都是。你看,我没有和自己干涉。”


            IP属地:浙江来自iPhone客户端42楼2017-08-04 07:29
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              美国物理学家艾弗雷特提出的多世界解释,也就是我们今天说的平行宇宙。他对双缝实验的解释是,电子在不同的宇宙穿过了不同的缝,但是在观察之前,两个状态是叠加在一起的,也就是说,两个宇宙是叠加在一起的。这两个处于不同宇宙的电子导致了干涉现象。当观察发生时,两个宇宙分裂了。我们只看到了电子穿过一条缝,而在另一个宇宙中的我们会看到电子穿过另一条缝。 这样,干涉条纹自然也消失了。


              IP属地:浙江来自iPhone客户端43楼2017-08-04 07:30
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                当时物理学界对这个解释反应十分冷淡。波尔没有做任何评论,爱因斯坦说:”我不能相信,仅仅是因为看了它一眼,一只老鼠就使得宇宙发生剧烈的改变。“ 心灰意冷的艾弗雷特离开了物理学界,去五角大楼研究核武器去了。然而,现在卷土重来的多世界假设已经成为支持率第二的解释了。


                IP属地:浙江来自iPhone客户端44楼2017-08-04 07:31
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                  哥本哈根解释不能打消我的好奇心,平行宇宙又实在过于离奇。我仍然忍不住会去想,那个电子到底做了什么。是不是有更深层的原因我们没有发现,我们看到的奇怪现象只是机枪子弹落在平面上的一排弹孔?但是,物理学家已经告诉我们,没有!


                  IP属地:浙江来自iPhone客户端45楼2017-08-04 07:33
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