恐怖的世界经典物理试验之首-双缝干涉试验，神学和科学由此模糊

时间：2018-07-02 02:22:34 来源：作者：网络

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双缝干涉试验

双缝实验，著名光学实验，在1807年，托马斯·杨总结出版了他的《自然哲学讲义》，里面综合整理了他在光学方面的工作，并在里面第一次描述了双缝实验：把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面，这样就形成了一个点光源（从一个点发出的光源）。现在在纸后面再放一张纸，不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上，就会形成一系列明、暗交替的条纹，这就是现在众人皆知的双缝干涉条纹。

试验本身没什么问题，证明了光有波粒二象性，但是科学家们想观察清楚如何会这样，于是他们在微观层面上来观察，架设高速摄像机，观察光子是如何一个一个通过缝隙形成波干涉的，这时候神奇的事情出现了，光子波的特性消失了！又变成人类最容易理解的粒子，只出现了两条条纹。这才引出了超级可怕和诡异的电子双缝干涉实验和后来石破天惊的的“延迟选择实验”，给整个人类带来了前所未有的思想冲击。

单光子双缝干涉实验：现在有一种仪器，每次只发射出一个光子，这时如果遮板上仍然有两个缝隙A和B（遮板与上述传统实验一样）。依照传统理论，该光子每次有且仅有以下三种情况中的一种：

被遮板挡住

通过A缝

通过B缝

因为要观察投射面的光斑分布，所以不必考虑情况1。也就是说，只要光子通过了遮板，要么从A缝通过，要么从B缝通过。按照这种传统理论推导，在投射面会形成两个均匀的光斑，因为每次只有一个光子通过，该光子无法与其他光子发生干涉。但是实际的实验结果让人大跌眼镜。就算每次只发射一个光子，投射出的光斑依然有干涉条纹！逐渐形成的光斑图像如下图：

单光子自身干涉

单光子双缝干涉实验图像实验结果表明，就算每次只发射一个光子，在发射若干次后，投射面依然会形成明暗交替的影像。这就说明，每个光子似乎同时通过了两个缝隙，自己与自己产生了干涉！这些不算什么，更让人无法理解的是，如果用另一个仪器对双缝进行精确测量，以确定光子到底从哪个缝经过，则干涉条纹就会就会消失。换句话说，光子似乎能够知道自己被测量，一旦被测量则它只会从一个缝中通过，没有干涉发生，也就没有了明暗交替的光斑。我们作为观察者，改变了整个事件。

但是更玄乎的还在后面。1979年在普林斯顿举行了一场纪念爱因斯坦诞辰100周年的活动。会上爱因斯坦曾经的同事— John Wheeler 提出了一个实验，这就是著名的“Delayed Choice Experiment 延迟选择实验”。

前面说过，人们一观测，电子就呈“粒子形式”通过双缝，人们不观测，电子就以波的形式通过双缝。

Wheeler提出，如果我们根据电子的速度，当确定它已经通过双缝之后，迅速的在后面的板上放上摄像机，会出现什么情况？

此话一出，天崩地裂。

无数的科学家马上开始动手设计实验

5年之后，马里兰大学的Carroll O Alley和其同事宣布实验已经成功，结果是当我们在确定电子已经通过双缝后，迅速的在后面的板上放上摄像机的结果是—出现了两道条纹！