之前寫了一篇《科學的神話——雙縫干涉實驗,我們的觀察真的會影響光子的行為?》,文末答應了過兩天會寫另一個科學神話:延遲選擇實驗,結果延遲了半個月還沒寫…過兩天就寫……
上篇關于雙縫干涉實驗詭異的觀察則干涉條紋消失的解釋,篇幅可能有點短了,主要是前面關于雙縫干涉歷史部分鋪墊過長了,后面就草草收筆,有點虎頭蛇尾,所以在寫延遲選擇實驗之前我先補充說明一下上篇的文章沒有解釋清楚的問題,主要就是破除科普里關于雙縫干涉觀察條紋就消失的神話:
1、觀察不會使條紋消失。(無論你是用眼看,還是用攝像機拍都不會。)
2、測量粒子路徑會使干涉條紋消失。
3、測量光子路徑并不是在旁邊擺一臺攝像機。(沒有攝像機能從側面拍攝到路過的光子)
4、經典雙縫實驗里測量光子的路徑信息可以通過插入偏振鏡片等方式,使同一個光子僅能通過其中一道縫。(這使雙縫干涉實驗變相變成雙單縫衍射實驗)
5、單電子雙縫實驗理論上可以利用光子從側面照射測量路過的電子,但是測量過程中,光子不可避免地會對電子產生干擾,測量越精確,所需光子能量越大,對電子干擾越大,并在測量過程導致電子位置提前確定,坍縮成為單個粒子,單個粒子只能過其中一條縫。(這使雙縫干涉實驗變相變成雙單縫衍射實驗)
6、改良版雙縫實驗:延遲選擇實驗、量子擦除實驗的測量方式后續(xù)文章再詳細解釋。
綜上:干涉條紋并不是發(fā)現你測量它就消失,而是你的測量使粒子只能通過其中一條縫,從而無法形成雙縫干涉條紋。也就是說,是你的測量方式本身使它無法干涉。
量子力學真正詭異的并不是測量導致干涉條紋消失,因為根據上面的介紹,你用經典邏輯就能夠得到這種結果。量子力學真正詭異的是粒子被測量到之前所處的那個狀態(tài)——波態(tài),即疊加態(tài)!我在以后的文章里再詳細介紹這個詭異的疊加態(tài)。
下一個要破除的神話是傳說中違反因果律——現在能改變過去的延遲選擇實驗!敬請關注。
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