電子雙縫實驗到底是真是假?

時間 2021-05-14 17:10:01

1樓:初六

我只是乙個喜歡看科普文的人,不是物理專業的人,我寫出我的一點疑惑。

已知可以單個電子發射,那每個電子都會前後打到螢幕上,觀察會改變電子狀態,而且還可以預知人是否在最後觀察之類的(專業名詞忘了)

那問題來了…你在前邊不觀察,乙個電子乙個電子打過去,由於不觀察時是波,螢幕上會出現斑馬條。然後突然加上攝像機,螢幕上的斑馬條會秒變兩條槓?難道螢幕上已經形成的像還可以逆轉?

還是說,你前邊不觀察,但是光子預知到了你最後會使壞(突然加上攝像機)它自己變成粒子,在螢幕上形成了兩條槓。人已經看到螢幕上是兩條槓了,那索性在最後就不加攝像機了(誒,氣不氣。)。

然後電子會很生氣的又變成波?前邊形成了兩條槓的電子就秒變斑馬紋?

活人還能讓電子耍了?所以我有點懷疑這個試驗的真偽。

2樓:[已重置]

電子的雙縫干涉並不能說明電子同時經過了兩個雙縫,頂多就是電子的伴隨場發生了干涉,有人也稱之為導航波,並影響了電子的運動方向,即便你明確地讓電子只通過其中乙個狹縫,也仍然會得到干涉條紋,這和光的干涉是截然不同的,雖然都能得到條紋模式,但本質上不是同一類現象。

有人做了電子在晶格上的衍射實驗,證明電子也是有波動性的,但電子是實物粒子,速度遠低於光速,不能簡單的把光的特性推廣到電子。由於電子不存在光那樣的傳播通道,所以,也沒法用半透鏡,反射鏡來做類似光路的實驗,延遲選擇實驗用電子是沒法做的,能探測電子從那個方向來的類光路實驗也是做不了的。要做電子雙縫實驗,那雙縫的距離和寬度都需要是原子尺度的。

所以,我也想知道誰做過這個實驗。

3樓:DOBBY不是逗逼

樓上高讚回答不太嚴謹。在雙縫干涉實驗中,測量導致的條紋消失坍縮其實是乙個後選擇的過程,測量之後對應測量結果把兩個路徑的電子分別拿出來做統計,就會發現和一起做統計的時候結果不一樣。這個測量並沒有改變因果,只是你拿到了更多的資訊,可以用不同的方式對結果進行統計分析。

下圖是量子擦除實驗的原圖,注意看最右邊的裝置,叫做coincidence circuit符合計數器,他的作用是統計兩個光子同時打在探測器的次數,而他發現條紋消失這件事就是統計了「知道光子從哪一路走」和「螢幕的干涉結果」這兩個光子的共同結果,人為的分開了光子走上面和光子走下面兩個事件,這個時候如果忽略「知道光子從哪一路走」這一條資訊,把所有的「螢幕的干涉結果」放在一起統計,得到的仍然是干涉條紋。

Phys. Rev. Lett. 84, 1 (2000)

能在一路測到本來處於疊加態的乙個電子,這個當然可以用波函式坍縮來解釋,但是這件事也沒有那麼魔幻,電子的狀態一直都是那樣,並不會因為乙個沒有讀取結果的測量而改變。

4樓:孫靜

別說電子束雙縫干涉實驗了,單電子雙縫干涉實驗都實現了。電子乙個乙個通過雙縫,照樣形成干涉條紋!說明電子同時通過兩條縫,自己和自己發生了干涉!

神奇吧?更神奇的是,如果你探測電子的路徑資訊(也就是粒子性),比如在雙縫安裝探測器看看電子到底通過哪條縫,不管你讀不讀取路徑資訊,電子都會表現出粒子性隱藏其波動性,干涉條紋消失!神奇吧?

更更神奇的是,如果你想辦法擦除路徑資訊,哪怕擦除的動作具有延遲性(也就是出現在電子被接收之後),干涉條紋又會重新顯現!

感謝樓下的指正~我因為太不專業所以總是不自覺地使用「努力使量子物理看起來非常玄幻」的話術~在這裡以補充作為更正:在量子擦除和延遲選擇實驗裡,因果律從來沒有被違背。未來的操作影響的不是現在的資訊本身,而是影響了資訊的呈現,從而影響了我們對資訊的解讀和詮釋。

宇宙對我們隱藏了太多資訊,我們能看到的太少了,當我們觀察乙個量子現象的時候,每換一種方式觀察,就有不同的資訊對我們隱藏,使得我們總看到隨機、跳躍的假象,其實宇宙還是在確定的、連續的演化的(根據多世界詮釋)~~~

電子到底是波還是粒子,那個電子雙縫干涉實驗怎麼解釋?

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