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双缝实验为什么恐怖原因是什么(双缝实验为什么恐怖原因是什么)

发布时间:2022-07-04 13:01:33   作者:谁为谁伤   来源:用户分享   我要投稿

双缝实验为什么恐怖原因是什么(双缝实验为什么恐怖原因是什么)

双缝实验为什么恐怖原因是什么:

这个实验的恐怖之处就在于,当观察者出现之后,光线粒子的干涩就会消失,然后就会变成两个条纹,就像是这些粒子不喜欢别人关注一样,看到就会出现,不看到就不出现,这就让人的内心里面出现一种恐慌感。

当人开始看到一个物体之后,这个物体就开始具有粒子特性的光,所以我们就看见了。当没有人观察的时候,这个物体就变成了波。

可以用通俗的话来说,就是网络游戏的玩家们,看起来是一直在不停的运行的,不管是我看还是不看,游戏都是在那里的。其实,根本就不是那样的,我不看的时候,那边的游戏就停止了。

波粒二象性为什么恐怖:

这是没有规律的,甚至说你找到某种规律只是它想要表现出来的,并不是实际产生的,这就有一种细思极恐的感觉了。

波粒二象性就是所有的粒子不仅仅有独属于自己的特性,同时还具有一些属于波的特性。不管是粒子还是波都不能完全用来描述客观的事件,有时候两者都必须要同时使用。

在波粒二象性的相关实验中,粒子的运行轨迹并不是非常一定的,有时候会向东走,有时候是会向西走,科学家也只是能够大约的预测到方向,并不能更加精准的预测和研究。

测量的结果也只是一种概率,这就和传统的物理学中的因果律完全不一样了。因果律就是指物质的运动是有一定规律的,只要了解了这些规律,那就可以掌握最终的结果。

“薛定谔的猫”思想实验本意,其实是讽刺哥本哈根学派对量子力学的“叠加态”解释。最后,却成为了量子力学的一个最有名的科普故事。双缝干涉实验的恐怖之处在于,一个微粒子竟然具有波动性与粒子性两种状态。另外,通过人为观察,它还能做出状态改变,甚至产生“逆时空”的错觉。

因为这两个实验,之前我已经分别详细地解释过了,这再大概阐述下背后的思想。

先说说确定薛定谔的猫吧。

任何实验的出现,其实都是有时代背景和人文背景的,科学实验也不例外。

“薛定谔的猫”这个思想实验,出现于爱因斯坦“决定论”与玻尔“概率论”交锋的最后战场上。这时,爱因斯坦已经去世了,但是作为爱因斯坦手下第一大将的薛定谔,化悲愤为力量憋出了这个大招,来表达他的不满。

为什么不满?

因为,对量子力学的概率解释,以爱因斯坦为首的薛定谔一方是非常难以接受的。

你想想,我爱因斯坦创造了“光子”概念,你玻尔给我一堆模棱两可的概率解释,大家都还支撑你,我很郁闷。

再想想,我薛定谔创造了“波函数”,你玻恩也给出一个我无法接受的概率解释,你还得了诺奖,我很愤懑。

都是我们创造的东西,你们一伙只靠一个解释就牛逼了,还圈粉加V。苦力活都是我们做的,好处全被你们捞走了,能不愤怒吗?

(这样悲痛的心情,我是理解的)

这里其实也能看出,在物理学中,物理概念大于数学公式的重要性,理解大于应用。

说远了,再来说说老爱小薛等人反对的本质。

因为,世界上所有的物质都是由微观粒子组成的,如果微观粒子的运动是遵循概率的,那是不是意味着,宏观物体也是应该遵循概率?如果是这样,那是不是意味着我们在看月亮的时候月亮存在,我们没看月亮的时候,月亮就不存在了?这里是对玻尔等人对“波函数坍缩”解释的反对。

但玻尔说,我们明明说地是微观粒子,你用月亮来比喻,不合适啊。

于是,薛定谔想了一个办法,把微观物体的特征引入到宏观世界当中。简单来说,就是通过属于微观的元素衰变现象,来决定一只宏观世界的猫的生死。衰变触发毒气机关,猫即死;没衰变不触发毒气机关,猫即活。

因为通过量子力学“概率论”的解释,元素衰变在未经测试的情况下,被认为同时存在衰变与没衰变两种状态,这种状态称为叠加态。

这种“叠加态”和我们普通认知的所谓已经衰变了和还没有衰变是两个概念。叠加态的核心思想是同时存在。如果是这样的话,那这只猫就应该同时处于已经死了和还没有死的叠加态中。

但其实上,这个实验本质是荒谬的,没有科学依据。因为实际上所谓的测量,并不是我们通常认为的,看见了才能叫做测量。其实只要宏观物体对微观粒子的运动做出了判定,就算作已经测量。而薛定谔实验盒子里的毒气机关的存在,本身实际上就能测定这个元素是否衰变,所以说不会出现后面的“生死叠加的猫”。

但对普通人来说,谁会思考这么多。大家记住的是“薛定谔的猫”带来的反直觉认知,如此鲜活的生死共存故事,极大地把量子力学宣传了一把,这个实验带来的科普价值远远超过了它的科学价值。量子力学能被世界所关注,对玻尔一派来说也是好事啊,你发泄了情绪,也壮大了量子力学的声望,双赢啊。

而且,除了玻尔领导的“哥本哈根学派”的解释,没人能对量子的运动状态给出更好的解释。

再来说说双缝干涉试验。

最早的杨氏双缝干涉实验其实只是证明了,光的波动性。

而在双缝干涉实验出来之后,无数的科学家在它原有的实验基础上做了众多的改良,可谓越改越变态,当然结果也越来越让人困惑,甚至让有些人认为恐怖。

其中的单电子双缝干涉实验,第一次证明了粒子的波粒二象性。也否定了之前大多数人的错误认知,认为一大群粒子的时候表现为波动性,单个粒子的时候表现为粒子性。

后面的延迟选择实验以及檫除实验。本质上其实是证明了,单个的粒子运动状态随着测量变化而变化,选择性地表现出粒子性或波动性。也就是说,我们同时只能测量粒子的一种状态,要么测量到它的粒子性,要么测量到它的波动性,无法同时测量到它的两种特性。

而且同时证明,在测量粒子的过程中,只要还未形成最终的判定,粒子的所有行径过程视为不存在,而只能以概率波的形式来描述。这里的概率波并不是我们常规意义上理解的波动性。这里的概率波是纯粹的数学概念,也就是说在粒子的运动过程中,只要还没有发生测量,可以宣称它不存在。

具体理论描述,可以看我之前的问题,这是“哥本哈根学派”给出的正统解释。

大多数人对双峰干涉,觉得恐怖是因为把观测和人的意识结合了起来,以为是人的意识决定了测量粒子的运动状态,其实并非如此。

当然以上的所有结论,很多人都会觉得难以理解,因为完全和我们日常的经典认知不同。

就目前的科学来说,除了高维理论,没有任何理论能解释为什么是这种结果。所以说,关于量子力学的“哥本哈根正统解释”,只是基于实验结果总结的语言描述而已。对于量子的运动状态,我们现在只能应用,还无法得出公认的科学原理。

这也正是,量子力学领军人物玻尔说的,如果没有人对量子感到疑惑,他就根本不了解量子力学。

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谢谢邀请。

薛定谔的猫只是一个思想试验,并非真实的科学试验。薛定谔是想通过这个思想试验得到的逻辑悖论,证明玻尔量子力学原理的荒谬。

“双缝试验”是真实的光学试验。物理学界对这个试验呈现的试验结果,存在不同解释。

所谓的”恐怖”说法,只是基于量子力学假说的推论,并非客观真实的可能性。

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薛定谔的猫是一种比喻,是一种理论推演。说的是量子的叠加态的影响下,导致了一只关在盒子里的猫也处于死亡和活着的叠加态。但现实中是不会出现这样的结果。因为量子的叠加态在被读取之后就会坍缩到一种单一态。而薛定谔的思想实验里,猫是否死亡取决与量子的信息是否被读取。然而这个封闭的环境下,猫本身就是信息读取者,因此量子信息在此情况下是已经被读取的。因此不应该出现叠加态。然而薛定谔用这只猫的实验用来说明量子的不确定性的,是一种概念上的夸大。

而单粒子双缝干涉实验是可以明确体现出量子的不确定性。也就是人们所知的自己干涉自己。我们所认知的波的干涉现象是因为波峰和波谷相互交叉影响导致的特有现象。因此也作为坚定为是否存在波动的标准。然而对于单个粒子来说,我们虽然认为它依然以波的形式传播,但是没有其他粒子的影响,所以人们就认为不会形成干涉条纹。但实验结果显示,单个粒子的累加之后依然存在干涉条纹的现象。那么简单的说,就是后一个粒子的运动影响到了前一个粒子的运动。这话听着就那么可怕,完全没有逻辑概念,怎么可能结果会影响原因呢?完全否定了经典物理的因果论!其实这是大家对概率论的不理解,而物理学家利用了这点为噱头,而增加大家对科学的兴趣。如果变一种说法,大家也许就会理解这个实验了。大家都知道猜硬币的游戏,也都知道扔硬币正面向上的概率是50%。但大部分人都错误的理解了单次和多次的区别,也就是50%是多次累计的结果。其实50%是单次的概率,而不是多次扔硬币的结果。简单的说,每一次扔硬币都是孤立的事件,其结果并不影响下次扔硬币的概率。这是我们正常理解的程度,但是我们反过来说呢?下次扔硬币的结果是不是会影响到前一次扔硬币的结果呢?傻子都知道不会影响。但是在错误理解概率论的基础上,却是成立的。因为扔硬币总的结果是50%,那么必然形成了前数次的都是正面的结果导致后数次都是反面。或者也可以这样说,因为总结果50%是固定的,那么后面数次的反面的结果影响到了前面扔硬币的结果。于是,因果论被否定了!把这个概念移植到单粒子双缝干涉实验中,就可以清楚的看到,单粒子是以波函数的概率而运动的,它出现在每一个点的位置都是不确定的。当它通过双缝界面时,不确定性并没有被过滤掉,直到投射在显示板上时,其不确定性才被消除。那么其多次投射的结果也必然是以波的形式所形成的干涉条纹。其原因就是无论是单个粒子还是一堆粒子的运动轨迹都是以波函数概率存在的。这里的重点是概率!单个粒子的位置和速度都是单次概率存在的。也许,我们的上帝正在摇着骰子决定我们的未来!

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旧物理在某种程度上来说是教条,不是物理。比如,万有引力,它没有机理,但它有一条一条的教条公式,然后大家背记教条公式,以至倒不关心它的机理了。

而量子力学相对论,纯教条无机理。

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