科学的神话——双缝干涉实验,我们的观察真的会影响光子的行为? DATE: 2024-04-29 08:24:25
在网络里流传着这么一个关于量子力学的科学神话:我们的意识决定了微观粒子的行为 ,甚至决定了物理世界的神的观客观实在性 。这是话双真的吗?这篇文章将为你破除这个神话,回复科学的缝干本来面目。这一切都要从一个实验说起。涉实
缘起——光的验们影响微粒说与波动说之争
从牛顿时代开始 ,光的科学性质问题就在科学界引起了争论 ,当时科学界有两种截然不同的神的观观点,一种观点是话双牛顿所认为的光是微粒,另一种观点是缝干胡克、惠更斯等人所认为的涉实光是波。由于牛顿在物理学界统治性的验们影响地位和威望,使他的科学光微粒说盖过了光波动说 ,成为此后一百年科学界的神的观主流观点。
直到牛顿《光学》发表一百年后的话双1801年 ,英国科学家托马斯·杨以一个实验逆转了这种形势,使光波动说再度复活,甚至成为了主流,这个实验就是——双缝干涉实验!
光波动说的有力证明——双缝干涉实验
双缝干涉实验是从单缝衍射实验衍生出来的 ,让一束光经过相距很近的两条狭缝后,投射到缝后的屏幕上,一般来说,当光经过一条竖着的狭缝时,会发生衍射——光绕过障碍物弯散传播的现象 ,在屏幕上看到的并不是一条竖着的亮纹 ,而是一条横着的亮带。(如下图上部分)这种现象早在17世纪就被意大利耶稣会神父弗朗切斯科·马里亚·格里马尔迪发现 ,并把它命名为衍射。
而当两条缝的亮带在屏幕后重叠时,理论上应该会显示一条更亮的光带 ,但神奇的事情发生了,最终在屏幕上显示的却是一条条明暗相间的条纹……(如下图下部分)
这是一件很诡异的事情,因为在这些条纹的暗纹上 ,原来应该是有光的,但当两条缝的光重叠后 ,那些位置却变成了没有光 。这种现象用牛顿的微粒说似乎无法解释,托马斯·杨从水波的干涉里得到启发 ,提出光是一种波 ,暗纹是光波互相干涉产生的。