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[Frankenstein]令人难以置信的电子双缝干涉实验
发布时间:2021-02-22 14:12:00 浏览: 110次 来源:【jake推荐】 作者:-=Jake=-

从我们小时候起,我们就听过许多老师和父母的经典物理实验,例如牛顿使用棱镜分解阳光,伽利略在比萨斜塔上的自由落体实验等。今天我们要谈的是关于这一点,很多人可能从未听说过。

但是,这个实验,很多人从未听说过,被美国《物理学世界》杂志评为十大经典物理学实验。

一些学者也将其视为“最令人毛骨悚然的科学实验之一”。

这是“电子双缝干涉实验”。

我想充分解释这个电子双缝干扰实验,实际上这是非常集思广益的。为了使每个人都更容易理解电竞投注 ,我将使用最简洁的语言详细解释该实验。

双缝干涉实验 单缝

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初始实验:杨氏双缝干涉实验

在19世纪之前,牛顿一直认为光是一种粒子,他的光粒子理论在物理学世界中占据了一百多年的历史。

1830年,英国物理学家托马斯·杨(Thomas Young)质疑了这一观点。他在百叶窗上打了一个小孔,然后用厚纸盖了一下,然后在纸上戳了一个小孔。让光线通过,并使用镜子反射通过的光线。

然后双缝干涉实验 单缝,他用一张约1/30英寸厚的纸将光从中间分成两束。结果是光与影相交。后来,他改变了将光源放在一张有小孔的纸前面的方法,然后又将另一张有两个平行缝隙的纸放在后面的方法。

光线通过第一张纸的小孔进入,穿过背面纸的两个缝隙,然后投射到屏幕上,从而形成一系列明暗条纹,这表明两束光光线可以像波一样互相干扰。

Thomas Young的实验是物理学史上著名的经典实验。它撼动了牛顿的轻粒子理论的规则一百多年。有力的证明光波理论已经被重新证实,因此没有任何意义。一样。

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谈到这一点,有些朋友可能不理解,不用担心,请遵循作者的想法

想象每个人都这样。您拿着玩具枪射出小塑料珠。您一直向前方射击小塑料珠。同时,您将一块钢板放在您的前面,在钢板上平行放置两个。小塑料珠从间隙中向前射出并击中钢板后面的黑板,然后肯定会出现两个平行的子弹标记。这很容易理解。 (如下图所示)

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接下来,让我们看一下波浪的产生方式。每个人都应该知道,水浪也是一种波浪。让我们以水浪为例(如下所示)

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您注意到了吗?波和粒子不一样。当波穿过两个间隙时,会发生干扰。上图中的亮点是波的干涉点。

因此,当波浪冲击钢板后面的黑板时,将出现以下现象:

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是的,与粒子不同,当波浪撞击黑板时,它将形成一系列明暗条纹,称为“干涉条纹”。

奇怪现象:电子双缝干涉实验

1905年,爱因斯坦提出了光的量子理论。尽管当时很多人都难以接受,但是光怎么可能是粒子和波;

随着时间的流逝,大量的科学家进行了实验认证,爱因斯坦的光量子理论得到认可,光粒子理论再次被颠覆。

从那时起,光既具有波性质又具有波粒二象性的粒子性质,这最终由物理学确定。这也奠定了量子物理学的基础。

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随着量子物理学的诞生,人们知道了粒子的世界,物理学家们一时兴起,将光的双缝干涉实验从轻粒子变为电子,并重复了这一实验。

物理学家使用电子发射源将电子束发射到前板的双缝小孔中,从而使电子有可能通过孔后的双缝板,最后落到后屏幕上。可以显示电子最终位置的探测器,其实验方法实际上类似于光的双缝干涉实验。

通过重复注入电子,屏幕上出现了与光相同的多个明暗干涉条纹。这使许多科学家感到困惑。您必须知道电子是真实的物理粒子。那干扰呢?

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最后,科学家得出结论亚搏网页登陆 ,电子双缝实验表明,电子(包括其他粒子)像光一样具有双缝干扰。这表明粒子还具有波属性,并且粒子也具有波粒二象性。这是对量子物理学的颠覆理解。

恐怖的开始:单电子双缝干涉实验

电子双能隙实验引起了物理学家的极大困惑。他们不了解的是:为什么电子作为真正的固体粒子具有波动特性?

因此,科学家做出了一个假设:由于发射的电子包含多个电子,电子将相互干扰,从而引起干扰。

如果上述推论是正确的,则在实验中,一次仅发射一个电子,并且不应有干扰。

因此,科学家使用电子发射源一次只发射一个电子,以随机通过双缝隙。连续拍摄数十小时后,发生了奇怪的事情,并且干扰现象仍然出现。

您如何解释?一个电子与谁发生干扰?电子如何同时进入两个间隙并发生干扰?电子产品有克隆技术吗?这太奇怪了!

例如,就像您面前有两个门,然后您向前走澳彩官方网站 ,突然分成两个人,穿过这两个门。这太不可思议了。

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一些科学家认为,粒子具有波粒二象性,并且粒子和波的性质处于叠加状态,这意味着粒子在某一时刻的特征状态既是粒子又是波,并且具有概率叠加状态。

如果将这种解释扩展到宏观世界,则意味着:“就像这样,而不是这样”,“走后仍在那儿”,这是这种不合逻辑的解释。

这种解释当然是不可接受的。反对派奥地利物理学家薛定r(Schrödinger)提出了“薛定ding的猫”的思想实验,并认为这就像在说:“猫死了还活着”。荒谬。

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所谓的薛定ding(Schrödinger)猫是指将猫放在密闭的容器中,该容器中装有少量的镭和氰化物。镭有可能腐烂。如果镭腐烂,会触发器官破坏装有氰化物的瓶子,猫会死;如果镭不腐烂,猫将生存。

根据量子力学的理论,由于放射性镭处于衰变和不衰变两种状态的叠加,因此猫应处于死猫和活猫的叠加状态。

这只死活的猫就是所谓的“薛定ding猫”。但是死活的猫是不可能存在的,打开盒子后必须知道结果

仔细思考并担心:单电子双缝干扰延迟实验

问题尚未结束。粒子世界的更神秘,更颠覆性的实验尚未到来。这不仅使物理学家更加困惑亚博电竞 ,而且也使普通人思考。

这是单电子双缝干扰延迟实验。

1974年,意大利米兰大学的梅里(Meri)教授进行了另一个电子双缝干涉实验,但是这次梅里(Meri)教授在双缝的入口处安装了一个高清摄像机,可以直接观察电子的运动。这张照片说明了单个电子如何同时穿过双缝形成干扰。

但是,梅里教授没想到的是,他安装的摄像头使这个实验变得更加离奇,震惊了整个科学界。

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梅里教授的实验仍在逐一发射电子,然后梅里教授通过监视器观察了电子的运动。梅里教授惊讶地发现,原本应有的检测器上缺少许多干涉条纹,而电子就像是一开始那样,人们希望它通过一条直线穿过双缝,留下两条平行且相对应的亮线。

梅里教授非常困惑。他自己的实验与以前科学家进行的电子双缝干涉实验没有区别。梅里教授只是在此基础上安装了摄像头,但是这种行为并未干扰实验的正常进行。上车。

Meil​​i教授真的不知道原因,因此他关闭了相机并进行了另一个实验。这次,检测器上出现了许多干扰条纹。梅里教授再次打开相机,再次打开探测器,它变成两个平行的相应明亮条纹。简而言之,当试图用相机观察电子时,干涉条纹消失了。当我不看时,干涉条纹再次出现。无论是在谁处或在哪里进行,都是一遍又一遍的情况,结果是相同的。电子似乎是有意识的,知道有人在看着它。

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后来,科学家们使用光子,原子甚至分子进行了双缝干涉实验,结果与梅里教授的结果相同。为什么人类意识可以确定微观粒子的运动状态?为什么微观世界中的粒子似乎是有意识的?

想起来真的很吓人,即使是科学家也对这种奇怪现象感到沮丧。并提出了许多可怕的解释。

一些科学家说,当我们不看电子时,电子不是真实的事物。它们像幽灵一样散布,以波浪的形式漂浮在太空中。睁开眼睛,所有的幻像都会立即消失,电子的波函数立即崩溃并变成真实的粒子,随机出现在某个位置,让您看到它。

另一种解释甚至更可怕:因为它实际上认为世界是由意识决定的。意识和物质相辅相成。原理如下:电子既是粒子又是波。它具有波粒二象性。但是在每个特定的时刻,电子既不能是粒子也不能是波,而只能是其中之一。它是粒子还是波浪取决于某人是否观察到它。当没有人观察到它时,它就是波浪。一旦有人观察到它,它就会变成一个粒子。

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例如,用外行的话来说,如果您的妻子要生一个孩子,如果您不看它,您将生一个胖孩子牛牛棋牌 ,但是如果您看它并观察整个生产过程双缝干涉实验 单缝,那你就会生一只猴子。你很害怕吗?

再举一个例子,您认为您知道自己背后的世界,但是您知道吗?在您转身的那一刻,您身后的世界变成了您所看到的世界,而您看到那并不是一秒钟。不是说世界在这里,而是当您去看的那一刻,世界就变成了您所看到的世界。这个世界就是造物主希望您看到的,只是一种幻想。

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到目前为止,电子双缝干涉实验背后的真相尚未得到回答,但是我相信随着科学的发展,有一天我们将破解量子物理学的奥秘。你们也这样认为吗?请在下面的评论区域告诉我。

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