双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

原标题:双缝干涉实验有多离奇 (遥远的18世纪,物理学界对光到底是一种波还是一种粒子产生了分歧,到了19世纪末20世纪初,波动派和粒子派都发展出了一套理论,每一派都坚信自己的理论才是正确的,但后来的事实却打了脸。 因为在1961年,物理学家克劳斯.约恩松率先开创了双缝干涉实验,用于检测光子的物理行为,也就是说这个实验能亲眼看到光传播的过程,进而判断出光究竟是粒子还是波,彻底终结波粒之争…

遥远的18世纪,物理学界对光到底是一种波还是一种粒子产生了分歧,到了19世纪末20世纪初,波动派和粒子派都发展出了一套理论,每一派都坚信自己的理论才是正确的,但后来的事实却打了脸。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

因为在1961年,物理学家克劳斯.约恩松率先开创了双缝干涉实验,用于检测光子的物理行为,也就是说这个实验能亲眼看到光传播的过程,进而判断出光究竟是粒子还是波,彻底终结波粒之争。

按照实验开始之前的设想,如果光是粒子的话,它就会笔直地从两条缝隙中穿过,由于其他光子都被挡板挡住了,所以会在挡板背后的屏幕上形成两道杠。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

如果光是一种波,当光穿过两条缝隙时会分裂出两条波源,这两条波源如同水面的波纹一样,会各自震荡然后发生交涉,最后在屏幕上形成斑马线似的干涉条纹。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

在这次的实验中,光穿过挡板的缝隙在屏幕形成了干涉条纹,这种一目了然的局面表明了,光就是一种波。

于是粒子派不高兴了

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

1974年,皮尔·梅利在米兰大学的物理实验室再一次进行了尝试,不同的是他这次一次只发射一个光子,一个光子一次只能通过一个缝隙,不会产生两个波源,进而也就不可能产生干涉条纹了。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

但在一个个发射了70000个光子之后,它们居然又形成了干涉条纹,而且在高速摄像机的镜头中,光子确实每次都只通过的一个缝隙,但最后的结果却是出现了干涉条纹,为了进一步探究,后来的摄像机直接装在了缝隙处,这样一来就能看出来它到底走了哪条缝隙。

然后物理学史上最离奇的事发生了

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

当科研人员具体观测它走的是哪个缝隙,以及如何自己和自己干涉时,光不再是一种波,而变成了鲜明的粒子性,在背景板形成了刺眼的两道杠。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

完全相同的实验过程,不同的只是摄像机的位置,但却产生完全相反的实验结果,这意味着在这个实验中,人类以及摄像机这种观察者的存在,是会改变实验结果的,更进一步来说,如果这些光子是人的话,只有你看它们的时候他们才是个人,而一旦移开目光他们就会变成别的什么东西,这种变化完全取决于有没有观察者。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

为了解释这样诡异的现象,多位科学家联合提出了哥本哈根解释,其中较为著名的就是量子的叠加态与量子坍缩。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

叠加态意味,当一个光子被打出去后,它既穿过了左边的缝隙,也穿过了右边的缝隙,它同时存在于两个缝隙之间,直到打在背景板能够被观察到的一瞬间,它的状态最终被确定下来,也就是坍缩成了一种状态。

除了叠加态外,还有一种量子平行宇宙,也能导致波粒二象性的产生

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

在量子平行宇宙,也就是多宇宙理论中,每一个微小的随机事件都会带来不同的平行宇宙,随着量子态的叠加和坍塌,不同的平行宇宙会越来越多,就好像下围棋一样:当我们下第一个棋子时,有361种选择,也就是会分裂出361个平行宇宙,我们随自己的选择踏上了其中的一个。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

在下第二个棋子时,又会产生360步走法,同时带来360个不同选择的平行宇宙,而这些都建立在第一步已经分裂的361个宇宙下。

按照多元宇宙理论,人类本身的抉择也能一刻不停分裂出更多的宇宙,比如在这一刻这个世界的你决定看了这篇文章,而另一个世界的你没有看。

双缝干涉实验有多离奇?科学家:它揭示了平行宇宙的存在

可能你某一次在彩票店门口徘徊时,某一个宇宙中的你选择买了彩票,另一个宇宙则没有买,在那个没有买的宇宙你继续着普通的生活。而在选择买彩票的宇宙中,你因为具体要选什么号码分裂出了更多的宇宙,可能在其中一个宇宙,你已经是一位千万富翁。

此时我们身处这个宇宙,人类文明还存在着,但可能在某个宇宙,人类文明已经因为核战争而不存在了。

头条奇闻微信公众号:奇闻有趣
关注头条奇闻公众号,订阅更多头条奇闻

相关文章