三章 、电子双缝干涉实验(3/4)
“但这在数学上无法解释,它同时通过了两条缝,而不是选择其👧中一条!”
夏琳扉道:“所以科学家们🆕必须确定它到底通过了哪一条!接下👧来是第四个步骤。”
“(4),在两条缝的后🁷方两侧都安装两台检测🂄设备,用以监测电子通过缝隙时的状态。当电子通过1号缝时,与它同侧的检测器就会报警。这个实验为了确定单个电子通过双缝时究竟走了什么路线,有没有同时通过两条缝的可能。我们的实验思路已经将电子当作宏观的粒子进行考虑,实际上我们观察的就是粒子性。”
“结果怎么样?”苏源问道。
“通过一🙥🌝⛰次释放一个电子,反复进行实验。发🝨🍬现电子是一个个通过细缝的,在屏幕上出现了两条明🐩🂡🐗亮的条纹。并没有出现干涉现象的一条条波纹。”
际叶皓意外道:“仅仅是在缝隙的两侧装了探测器,并没有影响电子通过的路径,探测到的结果却变成跟宏观粒子一样的状态?”
在(4)这个步骤中,微观粒子的🄒☨🁽波动性消失了,转而呈现却是跟宏观粒子一样的粒子性!
“♫🙕是的,我们只是想看看电子究竟通🕔过了哪条细缝,确🎋🏟🛔定一下有没有同时通过两条细缝的可能,实验思维是建立在粒子性基础上。而实验结果却是电子好像知道我们在观察它一样,压根不表现出波动性。”
“电子成精了!”
苏源皱了皱眉头,开玩笑道。
“那么我接下来进行第五个步骤。”
“(5),如果依旧跟步骤(4)一样,在缝隙的两侧安装探测器,但不让探🉐🆝测器报警呢?只要探测器不报警,人类就不会知道它通过了哪条缝。也就没有预设粒子性的前提,⛣在这样🝵🏠的条件下,继续(4)步骤的实验。”
其实(5)实验和(4)实验的实验设备是完🝨🍬全一样的,区别就在于🃰🛝🝚是否通过报警让人类知道粒子走过的路径。
“结果怎🙥🌝⛰么样?🗹☿还会像(4)一样表现出粒子性吗?”际叶皓问。
苏源摇摇头,“既然高峻和夏姐举这个例子了,结果肯定不是喽!”
高峻说道:“苏源说得没错。步骤(5)🎦📒🚔的实验结果确实与(😘🁧4)不同,它的实验结果🕦🝯是后方屏幕上再次出现了一排排干涉条纹,表现出了波动性。”
“那这究竟是为什么,为什么人类一旦无法得知它的运动路径时,它又表现出了波动性?步骤(5)的实验与步骤(4)唯一的区别就在于我们是否能知道电子的轨迹。但我们知道了电子轨迹。会🏗🚐💥对🄢实验🝐结果造成影响吗?”
这实在是一个让人深思的问题。
我们不想看🝣到粒子性,并以此设计实验(5)的🂄时候。它最终在我们面前展现干涉条纹🕦🝯,表现出了波动性。
而♫🙕我们以粒子性思维设计了实验(4),添加了报警功能,它却表现为粒子性。
夏琳扉道:“所以科学家们🆕必须确定它到底通过了哪一条!接下👧来是第四个步骤。”
“(4),在两条缝的后🁷方两侧都安装两台检测🂄设备,用以监测电子通过缝隙时的状态。当电子通过1号缝时,与它同侧的检测器就会报警。这个实验为了确定单个电子通过双缝时究竟走了什么路线,有没有同时通过两条缝的可能。我们的实验思路已经将电子当作宏观的粒子进行考虑,实际上我们观察的就是粒子性。”
“结果怎么样?”苏源问道。
“通过一🙥🌝⛰次释放一个电子,反复进行实验。发🝨🍬现电子是一个个通过细缝的,在屏幕上出现了两条明🐩🂡🐗亮的条纹。并没有出现干涉现象的一条条波纹。”
际叶皓意外道:“仅仅是在缝隙的两侧装了探测器,并没有影响电子通过的路径,探测到的结果却变成跟宏观粒子一样的状态?”
在(4)这个步骤中,微观粒子的🄒☨🁽波动性消失了,转而呈现却是跟宏观粒子一样的粒子性!
“♫🙕是的,我们只是想看看电子究竟通🕔过了哪条细缝,确🎋🏟🛔定一下有没有同时通过两条细缝的可能,实验思维是建立在粒子性基础上。而实验结果却是电子好像知道我们在观察它一样,压根不表现出波动性。”
“电子成精了!”
苏源皱了皱眉头,开玩笑道。
“那么我接下来进行第五个步骤。”
“(5),如果依旧跟步骤(4)一样,在缝隙的两侧安装探测器,但不让探🉐🆝测器报警呢?只要探测器不报警,人类就不会知道它通过了哪条缝。也就没有预设粒子性的前提,⛣在这样🝵🏠的条件下,继续(4)步骤的实验。”
其实(5)实验和(4)实验的实验设备是完🝨🍬全一样的,区别就在于🃰🛝🝚是否通过报警让人类知道粒子走过的路径。
“结果怎🙥🌝⛰么样?🗹☿还会像(4)一样表现出粒子性吗?”际叶皓问。
苏源摇摇头,“既然高峻和夏姐举这个例子了,结果肯定不是喽!”
高峻说道:“苏源说得没错。步骤(5)🎦📒🚔的实验结果确实与(😘🁧4)不同,它的实验结果🕦🝯是后方屏幕上再次出现了一排排干涉条纹,表现出了波动性。”
“那这究竟是为什么,为什么人类一旦无法得知它的运动路径时,它又表现出了波动性?步骤(5)的实验与步骤(4)唯一的区别就在于我们是否能知道电子的轨迹。但我们知道了电子轨迹。会🏗🚐💥对🄢实验🝐结果造成影响吗?”
这实在是一个让人深思的问题。
我们不想看🝣到粒子性,并以此设计实验(5)的🂄时候。它最终在我们面前展现干涉条纹🕦🝯,表现出了波动性。
而♫🙕我们以粒子性思维设计了实验(4),添加了报警功能,它却表现为粒子性。