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科學無法解釋的最神秘的發現

教育 更新时间:2025-02-25 06:03:42

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神是否真的存在?

不止你我考慮過這個問題,那些人類中最頂尖最聰明的科學家們也曾或正考慮這個問題。有句話叫“科學的盡頭就是神學”。雖然此話隻是謬傳出自愛因斯坦之口,但不可否認的是,現代物理學已經步入了一個困難時期。在過去将近80年的時間裡,人類再沒有發現劃時代的理論。整個理論物理學步入了一個難以理解的“神之領域”。今天這篇文章介紹的這個實驗,早在幾十年前就被發現了,現在隻是高中級别。我不會班門弄斧去嘗試解釋它們的原理,隻是光介紹。但僅僅呈現在你眼前的事實就足以颠覆你整個“世界觀”!

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)1

實驗:雙縫幹涉

這個實驗的主角是自然界中最常見的東西“光”。雖然它最為常見,但是我們隻能看見、摸不着也聞不到,無法捕捉也不能存儲。在人類幾千年的文明中,“光”一直是比空氣還要神秘的物質

曆史上關于光的争論,一直延續了數百年。

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)2

牛頓為首的粒子派:光是粒子組成的。我們看到的光,是由無數顆運動的小的不能再小的光電子組成。太陽通過核聚變産生了大量的光子,這些光子以光速射向地球。我們沐浴在陽光之下,被無數顆光子拍在腦門上,因為它太小了,所以我們沒有明顯的的感覺。

惠更斯為首的機械波派:光是連續不斷的波。舉個例子,我們敲一個鼓,那麼我們可以聽到聲音。為什麼呢?因為鼓的振動使得周邊的空氣産生了規律性的空氣波,空氣波向四周散開,傳到了我們耳朵時,作用在我們的耳膜上,我們就感受到了聲音。光也是一種波。

這兩學派都有一套自己的理論體系,各自的理論體系中都有漏洞。争論不休,直到雙縫幹涉的出現,兩派都啞了火。

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)3

睜大眼睛,下面就是奇迹展現的時刻。

其實雙縫幹涉實過程很簡單:

光源發出一束光,打在一張不透明的紙上,紙上有2道可以讓光線穿過的細縫A和B,在不透光紙的後面有一張承接紙(隻要感受到光,紙上就會留下痕迹)。實驗的結果是承接紙上,出現了一排斑馬線一樣明暗交錯的條紋。不用忙着奇怪,其實如果把光當作是波看待的話,這種現象很好解釋,這就是波的幹涉特性。這裡不贅述幹涉特性是什麼,反正你知道這種現象正好可以佐證光是波,隻要是波,這種特性沒什麼特别之處,人們人們研究的很透徹。

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)4

但是随着科學技術的發展,光子最終被發現,我們或者可以叫它電子或者量子。這裡解釋一下量子的概念。一個人由什麼構成?各種元素,比如鐵啊,水啊什麼的,那麼鐵啊水啊由什麼構成?由原子構成,原子由什麼構成?原子由電子和原子核構成,其實原子核還能分,但是不再贅述了,原子内部的電子和原子核已經處于量子級别了。在這個世界中,外面大世界的所有物理定律都不适用,他們有自己的一套量子理論,所謂光子即光電子就屬于量子級别的粒子了。

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)5

好了廢話這麼多,我們接着說光電子被發現後證明光确實由粒子組成,那麼它為什麼還會表現出波的特性呢?于是人們又做了一個叩開“神之國度”大門的雙縫幹涉實驗2.0版。人們這次不再是連續發射一束光了,而是不斷的發射單個光子,每次隻發射一顆。這顆孤獨的光子發射出來後,要麼是從A縫穿過要麼從B縫穿過,因為光子飛行是不會拐彎的,所以最終承接紙上應該是2條光亮條紋。但是當人們拿到承接紙後傻眼了,紙上仍然是一排斑馬線一樣明暗交錯的條紋,遠多餘2條,也就是說單個光電子依然遵從着波的幹涉特性。這就讓科學家百思不得其解了,每次我隻發射一顆光電子,又沒有其他同伴互相幹涉,為什麼還會表現出波的特性呢?

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)6

不死心的科學家于是架設上了觀測設備,準備看一下這些光電子具體的運動軌迹是什麼,為什麼會出現這種情況。然而結果令他們毛骨悚然。當觀察設備架設後,完全一樣的實驗開始了,結果是承接紙上僅僅出現了2道光亮條紋!

結果是這太詭異了!仿佛光電子知道有人在偷看,害怕别人知道它的秘密,你一觀察它立即老老實實的從單個縫裡穿過,如你所願的形成2道光條紋。冥冥之中,仿佛有着一雙“眼睛”觀察着人類的一切行動,當人類試圖解開“終極”的時候,它總會恰如其分的出手幹預

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)7

關于這個現象科學界怎麼解釋的?科學界的解釋很難以理解,我先說下人類的一個特性。

人類有一個很有意思的行為,就是遇到無解現象時,總是會用自己能理解的東西,一步一步推導出無解現象的合理解釋。

關于雙縫幹涉實驗詭異的結局,科學界的解釋,引入的量子态的概念。這玩意太複雜,薛定谔他老人家用自己的家那隻半死不活的貓做過解釋。我這裡也舉例子解釋一下吧。

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)8

面前有一個處于量子态的箱,箱子裡面有10張,隻有一張是中獎的。那麼我伸手手在箱子裡面摸到了一張,在還沒有把它拿出來的時候,這張是不确定的,這裡比較反常規。一般人認為,一張有沒有中獎,事先已經确定了。但是我假設的是這個想處于量子态、所以這張在我沒有拿出來之前,他是處于一個不确定的狀态,這種狀态是即可中獎又不能中獎。當我掏出了,那麼的量子态就坍縮了,變成了一種确定态,它要麼中獎了,要麼沒有。這也就解釋了,光的這一特性。我們不觀測的時候,它既可以是粒子的又能是波,我們一旦觀測,它的狀态就确定了。

科學無法解釋的最神秘的發現(神存在嗎一個)9

上面這個例子我知道很多人看的不明所以,其實我自己也覺得挺費解,感覺犯了我上面說的人一旦遇見未知事物的展示出來特性。我個人其實不覺得這種解釋是不是真理。但是就目前科技水平來講,這種解釋解釋無懈可擊,也很準确。

科學就是如此,我們一直在探索,不斷推翻前人理論。也許窮經人類生命周期,也不一定能探索出宇宙中最至高的“真理”。


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