最烧脑的一种实验,几十年来最伟大科学家都无法解释这种现象!
之前的文章中有提到过,当我们把电子一个一个朝着两条缝隙的挡板射出去的时候,会在屏幕上产生水波干涉的图形,这代表这一个电子必须要同时经过这两条缝隙,这种现象让很多科学家无法接受。
所以科学家在缝隙旁边放置了电子侦测器,想要了解电子是不是真的能够同时穿过两条缝隙,但观测的结果是,电子并没有同时穿过两条缝隙,而在屏幕的上两条干涉图案也消失了,变成了两条线。
虽然在没有被观测的时候电子拥有波的特性,而且还能同时穿过两条缝隙,但是一旦我们尝试观测电子实际上穿过哪条缝隙的时候,它又会变成粒子的状态。电子好像知道科学家们的观察行为,这是让科学家们最困惑的地方。
虽然经过了几十年的研究,物理学家们对这种现象的解释仍然没有一个定论,最古老的解释,也是目前很多人所接受的就是“哥本哈根诠释”认为,所有的事物都可以用波函数来描述,波函数到底是什么呢?
虽然电子并不能固定存在一个地方,但是我们可以知道它在某个地方出现的几率,而使用了这个几率的函数,因为有许多类似水波和电子波的特性,所以我们叫它波函数,电子的行动和位置时可以用波函数来描述,知道我们去测量或观察它,电子就会舍弃波函数预测的其他位置,选择某一个定点出现,这就是波函数塌缩。
当然,也有不少科学家没有办法接受这种观点,所以最近几十年就引申出了许多不同的解释方式,其中一个观点认为,波函数的其他预测不但没有消失,而且还全部发生了,只不过它们都发生在彼此不想干的世界而已。
举个简单的粒子,在一个幕布后面的你有70%的几率出现在右边,有30%的几率出现在左边,当我们拉开幕布的时候,你一定会出现在其中一边,而在所有世界中,有70%世界中的你是出现的右边,而30%世界中的你出现在另一边。这点与著名的“薛定谔的猫”是一样的道理。
在多重宇宙(世界)中,整个世界都可以用一个波函数来形容,但因为我们观测者本身也是这个世界的一部分,所以当你出现在右边的时候,我们就成了观测到你出现在右边的人类,加上各个世界的人类是没有交流的,所以我们无从得知其他世界的你其实也出现在左边,才会认为波函数消失了,除非我们有能力脱离宇宙这个巨大的波函数,从外面观察这个宇宙,才能确定这一切是不是真的!
听起来有些伤脑?没关系,目前的这些解释都还没有得到证实,事实上还存在这其他很多种解释,有些听起来更加让人疯狂,相信终有一天物理学家们会解答量子世界的奥秘,但同时会出现更多让人类困惑的更大的谜团,人类探索宇宙的脚步不会停止!