量子力學的疑問結果先于意識 ， 還是意識先于結果？
以人類常規(guī)的思考邏輯來看 ， 我們一定會不假思索地回答道是意識存在影響了結果本身 。
可事實真的是這樣嗎？
量子領域的假想
如果現(xiàn)在要說所有的結果都是注定選擇好的 ， 無論我們的意識如何 ， 選擇怎樣 ， 最終的結果都已經定好了 ， 人們會怎么想呢？
現(xiàn)代物理學中很少有科學實驗像雙縫實驗這樣離譜 ， 它向物理界傳達的一個最直接的信息便是：
光和物質既可以作為波 ， 也可以作為離散的粒子 ， 這取決于它們是否被觀察到 。
盡管如此 ， 雙縫干涉實驗的過程和結果仍是量子力學的一大謎團 。
雙縫干涉下的光線圖案
為了方便理解雙縫實驗證明了什么 ， 我們得從量子力學中去尋找答案 。
1925年 ， 維爾納·海森堡給馬克斯·博恩提交了一份論文回顧 ， 這份論文展示了如何測量亞原子粒子的屬性 ， 例如它們的位置、動量和能量 。
維爾納·海森堡與他的物理學
博恩表示這可以通過數(shù)學矩陣來表達 ， 單個粒子有明確的凸形和描述 ， 這為后來的量子力學矩陣描述奠定了基礎 。
同時期內 ， 薛定諤發(fā)表了他對量子力學的波動理論 ， 在他的理論中 ， 粒子的定義可以是波形的方程 。
也就是說 ， 粒子其實是波 。
科學家對量子力學的進一步研究產生了“波粒二象性”的概念 ， 這也是量子力學的定義特征之一 。
根據此概念 ， 亞原子實體可以被描述為波和粒子 ， 但這取決于觀察者如何測量它們 。
量子粒子與自身的干涉
量子力學在普朗克、愛因斯坦、玻爾、德布羅意、薛定諤等人的工作下 ， 當前的科學理論都認為所有粒子都表現(xiàn)出了波動性 ， 反之亦然 。
另外波動性的表現(xiàn)不僅在基本粒子方面得到了驗證 ， 即便是原子甚至分子更大維度的復合粒子上也得到了驗證 。
然而在宏觀粒子中 ， 由于波長太短 ， 通常無法通過科學實驗來檢測波的特性 。
雙縫實驗下的粒子
觀察者決定量子實體如何顯現(xiàn) ， 如果我們試圖測量一個粒子的位置 ， 那么測量該粒子的位置時 ， 它便不再是波 。
但如果去試圖定義它的動量 ， 人們又會發(fā)現(xiàn)它的行為和波一樣 。
除了它存在于該波中任何給定的概率外 ， 科學家無法確定它的位置 。
本質來看 ， 將其作為粒子或波來測量 ， 決定了它會以什么形式出現(xiàn) ， 而雙縫實驗正是證明這種波粒二象性最簡單的例子 。
由單一波長的光產生的干涉圖案
是波還是粒子？值得一提的是 ， 雙縫實驗遠遠早于科學家們在20世紀對量子力學的描述 。
自英國科學家托馬斯·楊在1801年首次進行實驗來 ， 這個問題已經困科學家200多年 。
推薦閱讀
- 雙縫干涉實驗恐怖嗎？恐怖在哪？
- 五維空間真的存在嗎？科學家通過實驗似乎找到了答案
- 微波爐對螞蟻的影響微波爐里加熱會死嗎
- 桑葉降糖的科學依據研究 桑葉降糖的作用真的嗎
- 雨水管要做些什么實驗
- 白磷燃燒實驗現(xiàn)象
- 白光干涉儀的原理是什么
- 巴斯德瓶頸實驗的原理過程
- 奧斯特實驗中小磁針怎么偏轉
- 氨氣噴泉實驗原理