到了晚自习的时候沙华加我一起去做双缝干涉实验,我不想去,他拉着我说他在课外书上看到双缝干涉实验有一个诡异的现象,仿佛电子有生命一样,就是想去证实一下。随后他拿出他看到的资料,我看了一遍觉得挺有意思,大致内容如下:
物理学家克劳斯用单个电子进行了双缝干涉实验,电子发射器对着双缝挡板的其中一条缝发射单个电子,一个电子发出后间隔微小的时间再发出第二个电子,没想到也能出现明暗条纹。要知道,之前用蜡烛作为光源是一大堆粒子同时通过双缝,而单独一个电子通过双缝也能产生明暗条纹,则说明一个电子是同时通过了两条缝,自己和自己发生干涉。
电子刚发射时是一个粒子,通过双缝就变成了波,这不难理解,毕竟电子也具有波粒二象性,所以发出的单个电子是以波的形式同时穿过双缝,自己和自己干涉后,再在屏幕上形成明暗纹路。
接下来,诡异的事情要发生了。
科学家在双缝前安装了粒子探测器,想要观察单个电子究竟是从哪条缝穿过去的时候,屏幕上的明暗条纹消失了,也就是说这时发射的单个电子并没有同时穿过双缝,而是只通过了其中一个缝,这表明此时的电子是以粒子的形态穿过双缝的,粒子一颗一颗打在屏幕上形成一条长光纹。
而当科学家撤走探测器,不观察粒子运动经过哪条缝时,屏幕上明暗纹路又出现了!这时一个电子又变成同时通过双缝,这表明对电子进行观察会影响电子的状态,电子是粒子还是波,取决于外界的观察!
这种诡异的现象仿佛电子是有生命的,被人发现了就变成粒子态,没被发现就偷偷变成波态,完全颠覆了认知。为了进一步解释这种现象,科学家设计了延迟实验,但结果更是毁三观。
我们之前的观察是在粒子未通过挡板前观测的,我们观察,粒子就具有粒子性,一个粒子只通过一条缝隙;我们不观察,粒子就具有波动性,是一种波能同时通过两条缝。延迟实验的原理相当于把探测器移到了挡板和屏幕之间,让粒子先做出选择然后再观察。
例如当单个光子通过挡板后,瞬间开启探测器,这时单个光子通过两条缝已经成为了事实,我们再观察它的运动路径发