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單縫衍射是否明顯

圖文 更新时间:2024-07-17 18:16:03

量子力學到底是完備的,還是不完備的。貝爾不等式給出的答案,傾向于不完備。各位這個有意思的就是,貝爾不等式是傾向于不完備的,而不是說直接否決完備性論述。

所以争論一直持續到現在。我的觀點呢,很明确。我一直說世界是确定的,也就是完備的。但不完備性的表現,該怎麼解釋?

單縫衍射是否明顯(電子雙縫衍射的詭異之處)1

答案就是描述事件運動的所有完備性因素,我們無法統統掌握,而且事件自己無法獨立于系統。但我們要知道,世界是确定的。

我昨天看了一個科普文章,文章說科學家想從零開始建立新量子力學。我對于這個文章,持欣賞但不贊同觀點。

欣賞是因為換一個角度去構建量子力學,無疑是好事。不贊同是我們無法推翻過去的成果,新量子力學,和現在已有的量子力學沒有本質區别。世界還是現在這個世界,所以隻有新的方法,沒有新的量子力學。

文章中的開頭是這樣的:“科學家使用量子理論的時間已經将近一個世紀了,但令人尴尬的是,他們仍然不知道它到底是什麼意思。過去,在幾次關于量子理論的會議上的非正式調查顯示,科學家對量子理論該如何被诠釋存在着很大分歧。

一些物理學家隻是聳聳肩然後說,我們必須接受量子力學就是一件奇怪的事。那麼這就能說明粒子可以同時出現兩個地方,或者在相距很遠的位置上進行瞬時交流?算了吧,反正量子理論運作正常。如果你想計算實驗中所揭示出的亞原子、原子、分子和光的性質,量子力學總是驚人的成功。

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但還有些科學家希望更深入的挖掘。他們想知道為什麼量子力學有這樣的形式,他們正通過一個野心勃勃的計劃來找出答案。這個計劃叫量子重建,試圖從幾個簡單的原理出發,從零開始構建量子理論。”

好了,回到我們的題目,電子雙縫實驗該如何理解和解釋?就是說,我如果認為世界是确定的,就必須給出一個确定性的解釋。

現在我們來了解一下什麼是電子雙縫衍射實驗。

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如圖所示,為費恩曼設想的理想單電子幹涉示意圖。最左側為電子槍,1和2為兩條狹縫。當隻開啟縫1或者縫2時,電子穿過狹縫打到後面的接收屏上的分布曲線分别是P₁和P₂,當兩條縫都開啟時,接收屏上電子的分布曲線不是P₁和P₂簡單的相加,而是如最後一個圖片下面所标注的公式P₁₂=|Ф₁ Ф₂|²。

這個實驗最令人不可思議的,是當兩條縫開啟,電子槍單個射出電子,其間間隔足夠長的時間,最後得到的電子分布依然如上圖所示,好像是先到的電子“規定”後到的電子的行為。

這個解釋不夠通俗的話,再給大家這樣介紹。在宏觀世界中,以玻璃球為例。我們讓玻璃球射過開了一道縫的擋闆,大家知道,玻璃球會在後牆留下的痕迹,是一條線。射過開了兩條縫隙的擋闆,在後牆也是兩條線。如下圖。

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當把玻璃球換成水波的時候,開一條縫,在後牆上也會出現一條線。開了兩條縫的,就會出現幹涉條紋。如下圖。

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那麼量子世界是咋樣的呢?将玻璃球換成電子,通過一條縫隙時候,後牆上隻有一條線。如下圖。

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通過兩條縫隙時候,後牆上出現幹涉條紋。如下圖。科學家在想,這麼小的電子是如何出現幹涉條紋的。他們設計了單電子幹涉實驗。讓一個電子通過一條縫隙,後牆也隻出現一條線。可是讓人奇怪的是,當開了兩條縫隙時候,竟然出現了幹涉條紋現象。這該怎麼解釋呢?如下圖。

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這該怎麼解釋呢?明明電子一個個射過雙縫的。怎麼還出現了衍射條紋。科學家想看這是怎麼發生的,難道一個電子同時穿過了兩條縫隙? 如下圖。

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更讓人不解的是,當用攝像機試圖看着電子的時候,幹涉條紋竟然消失了。不看的時候,幹涉條紋又出現了。 觀測竟然也能影響電子行為? 它知道我們在看它? 如下圖。

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這就是電子雙縫衍射實驗,所以費曼說:“電子雙縫實驗是量子力學的中心區域,研究量子力學,這個問題不可避免。”

任何想要重建量子力學的人,也不可能避開這個問題。該來的總是會來,我們不會避開它。

還是我經常說的那句話,你的想象力有多精彩,這個世界就有多非凡。

一起來分析一下,這個詭異的電子雙縫實驗吧。我們一個個來說,層層遞進。

第一點,我問大家一個問題?一個電子可以發生幹涉條紋現象嗎?

答案很明晰:一個電子不可能發生上述幹涉現象,也就是不可能出現幹涉條紋。

這意味着什麼? 這意味着電子雙縫幹涉條紋現象是群體行為!非個體行為! 相信大家都贊同。然後我們繼續往下走。

第二點:一個電子會同時通過兩條縫隙嗎?

答案很明晰:各位我一直說,人一定站在可以想象的地方說事。對于不可想象的事情,要保持謹慎。這個就是了。也就是說電子不會同時通過兩條縫隙!

你可以假設它同時通過兩條縫隙,可是接下來你怎麼給我描述,它同時通過兩條縫隙的過程?各位,這就是反證!你一定要站在可以想象的地方說事!不然那才是胡說。這是我一直強調的!

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在這裡提前說一句,大多數相信它可以同時穿過兩條縫隙的人,都會拿高維度空間來解釋。說這個不是我們這個世界的人可以理解的。我是持反對意見的,也多次提及了。

因為很明顯,他如果那樣說,你就不能提問了。提問再多,答案隻有一個,那就是:“這個不是我們這個世界可以理解的。”

關于平行宇宙,多宇宙,高維度空間等等問題,在此不再讨論。我在《變化》,《見微知著》中都有論述了。隻給你們一句話:“如果你生活在地球上,請站在地球的上說話!如果你可以看見火星,可以想象你站在火星上說話。除此之外,請沉默!”

這是我們所讨論的大的哲學前提,沒有這個前提,人類也是很迷惑的。

所以再次強調,我堅決不相信,一個電子同時通過兩個縫隙。而且也沒有人看見,它是那樣做的,對吧!

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第三點:電子通過一個縫隙不會産生幹涉條紋,這意味着什麼?

隻開一條縫隙不會産生條紋,就說明了兩條縫隙的必要性。這和經典的光的幹涉現象沒有本質區别。各位我再問你一次,你認為有本質區别嗎?

沒有的。就幹涉而言,都是幹涉!都出現幹涉條紋。那麼你如果敏感的話,問題就脫穎而出了。那就是經典的光的幹涉是一束光。不是一顆光子。我們現在說的電子雙縫實驗,也可以說是單電子雙縫幹涉實驗。這就是它們的區别,但再次強調,就幹涉而言,它們的本質是一樣的。

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摘自獨立學者,科普作家靈遁者科普書籍《見微知著》

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