科学的神话番外篇,观测导致双缝干涉条纹消失为何并不诡异?


科学的神话番外篇,观测导致双缝干涉条纹消失为何并不诡异?


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科学的神话番外篇,观测导致双缝干涉条纹消失为何并不诡异?


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科学的神话番外篇,观测导致双缝干涉条纹消失为何并不诡异?


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之前写了一篇《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?》 , 文末答应了过两天会写另一个科学神话:延迟选择实验 , 结果延迟了半个月还没写…过两天就写……

上篇关于双缝干涉实验诡异的观察则干涉条纹消失的解释 , 篇幅可能有点短了 , 主要是前面关于双缝干涉历史部分铺垫过长了 , 后面就草草收笔 , 有点虎头蛇尾 , 所以在写延迟选择实验之前我先补充说明一下上篇的文章没有解释清楚的问题 , 主要就是破除科普里关于双缝干涉观察条纹就消失的神话:
1、观察不会使条纹消失 。 (无论你是用眼看 , 还是用摄像机拍都不会 。 )
【科学的神话番外篇,观测导致双缝干涉条纹消失为何并不诡异?】
2、测量粒子路径会使干涉条纹消失 。
3、测量光子路径并不是在旁边摆一台摄像机 。 (没有摄像机能从侧面拍摄到路过的光子)

4、经典双缝实验里测量光子的路径信息可以通过插入偏振镜片等方式 , 使同一个光子仅能通过其中一道缝 。 (这使双缝干涉实验变相变成双单缝衍射实验)
5、单电子双缝实验理论上可以利用光子从侧面照射测量路过的电子 , 但是测量过程中 , 光子不可避免地会对电子产生干扰 , 测量越精确 , 所需光子能量越大 , 对电子干扰越大 , 并在测量过程导致电子位置提前确定 , 坍缩成为单个粒子 , 单个粒子只能过其中一条缝 。 (这使双缝干涉实验变相变成双单缝衍射实验)

6、改良版双缝实验:延迟选择实验、量子擦除实验的测量方式后续文章再详细解释 。
综上:干涉条纹并不是发现你测量它就消失 , 而是你的测量使粒子只能通过其中一条缝 , 从而无法形成双缝干涉条纹 。 也就是说 , 是你的测量方式本身使它无法干涉 。

量子力学真正诡异的并不是测量导致干涉条纹消失 , 因为根据上面的介绍 , 你用经典逻辑就能够得到这种结果 。 量子力学真正诡异的是粒子被测量到之前所处的那个状态——波态 , 即叠加态!我在以后的文章里再详细介绍这个诡异的叠加态 。

下一个要破除的神话是传说中违反因果律——现在能改变过去的延迟选择实验!敬请关注 。
我是星宇飘零 , ^_^注我 , 和你分享更多有趣科学知识 。

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