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双缝干涉实验有多离奇 科学家:它揭示了平行宇宙的存在

悠悠资源网悠悠资源网 森罗万象 2023-11-21 00:04:01 334 0
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早在18世纪,物理学界就开始争论光到底是一种波还是一种粒子。到了19世纪末20世纪初,波动派和粒子派各自发展了理论,但事实却打破了他们的信念。

1961年,物理学家克劳斯·约恩松进行了双缝干涉实验,通过实验观察光的物理行为,彻底解答了光的本质问题。根据设想,如果光是粒子,它将直线穿过缝隙,形成两道杠;如果光是波,它将分裂成波源,在屏幕上形成干涉条纹。然而,实验结果显示,光通过缝隙后在屏幕上出现了干涉条纹,这表明光是一种波。

这一结果让粒子派感到不满。1974年,皮尔·梅利在米兰大学进行了一次类似实验。与之前不同的是,他只发射一个光子,只能通过一个缝隙,不会产生干涉条纹。然而,在发射了70000个光子后,令人惊讶的是,它们仍然形成了干涉条纹。即使每个光子只通过一个缝隙,最终的结果却出现了干涉条纹。为了进一步研究,科学家将摄像机直接放置在缝隙处,以确定光子究竟通过了哪个缝隙。

然后出现了物理学史上最离奇的事情。当观察者具体观测光子通过哪个缝隙以及光子自身的干涉行为时,光不再表现为波,而是呈现明显的粒子性,形成在背景板上的两道杠。

同样的实验过程,只是摄像机的位置不同,却产生了完全相反的结果。这意味着在这个实验中,观察者的存在会改变实验结果。更进一步地说,如果这些光子是人类,只有当你观察它们时,它们才会表现为个体,一旦移开目光,它们就会变成其他物质,这种变化完全取决于是否有观察者的存在。

为了解释这种奇异现象,科学家们提出了哥本哈根解释,其中包括量子叠加态和量子坍缩等理论。

量子叠加态意味着当一个光子发射出去后,它既穿过左边的缝隙,又穿过右边的缝隙,同时存在于两个缝隙之间,直到被观察到打在背景板上时,它的状态才最终被确定下来,即坍缩成一种状态。除了叠加态,还存在着多元宇宙理论中的量子平行宇宙,这也解释了波粒二象性的产生。

在多元宇宙理论中,每个微小的随机事件都会带来不同的平行宇宙。随着量子态的叠加和坍缩,不同的平行宇宙会越来越多,就像下围棋一样。当我们下第一步时,产生了一种可能性分支,而每一种可能性都会在一个平行宇宙中实现。这意味着光子既可以通过左边的缝隙,也可以通过右边的缝隙,但它们在不同的平行宇宙中实现了不同的路径。

因此,当观察者观察到光子时,他们实际上是在一个特定的平行宇宙中观察到了光子的一种状态,而这个状态可能是光子通过左边缝隙的状态,也可能是光子通过右边缝隙的状态。观察者的存在选择了一个特定的宇宙分支,并决定了光子的行为。

这种解释提出了一个有趣的观点:观察者的意识和选择可能与量子世界的行为密切相关。量子奇异性的存在表明我们所处的宇宙是一个可能性的综合体,而我们的意识和选择则是实现这些可能性的关键因素之一。

需要注意的是,量子奇异性和多元宇宙理论目前还存在争议和不完全的部分。科学界仍在努力解决这些问题,并进一步探索量子世界的本质。

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