什麼是雙縫干涉實驗?為什麼說它和平行宇宙有關

在遙遠的18世紀,物理學界對光到底是一種波還是一種粒子產生了分歧,到了19世紀末20世紀初,波動派和粒子派都發展出了一套理論, 每一派都堅信自己的理論才是正確的,但後來的事實卻打了臉。

因為在1961年,物理學家克勞斯.約恩松率先開創了雙縫干涉實驗,用于檢測光子的物理行為,也就是說這個實驗能親眼看到光傳播的過程,進而判斷出光究竟是粒子還是波,徹底終結波粒之爭。

按照實驗開始之前的設想,如果光是粒子的話,它就會筆直地從兩條縫隙中穿過,由于其他光子都被擋板擋住了,所以會在擋板背後的螢幕上形成兩道杠。

如果光是一種波,當光穿過兩條縫隙時會分裂出兩條波源,這兩條波源如同水面的波紋一樣,會各自震盪然後發生交涉,最後在螢幕上形成斑馬線似的干涉條紋。

在這次的實驗中,光穿過擋板的縫隙在螢幕形成了干涉條紋,這種一目了然的局面表明了,光就是一種波。

于是粒子派不高興了

1974年,皮爾·梅利在米蘭大學的物理實驗室再一次進行了嘗試,不同的是他這次一次只發射一個光子,一個光子一次只能通過一個縫隙,不會產生兩個波源,進而也就不可能產生干涉條紋了。

但在一個個發射了70000個光子之後, 它們居然又形成了干涉條紋,而且在高速攝像機的鏡頭中,光子確實每次都只通過的一個縫隙,但最後的結果卻是出現了干涉條紋,為了進一步探究,後來的攝像機直接裝在了縫隙處,這樣一來就能看出來它到底走了哪條縫隙。

然後物理學史上最離奇的事發生了

當科研人員具體觀測它走的是哪個縫隙,以及如何自己和自己干涉時,光不再是一種波,而變成了鮮明的粒子性,在背景板形成了刺眼的兩道杠。

完全相同的實驗過程,不同的只是攝像機的位置,但卻產生完全相反的實驗結果,這意味著在這個實驗中, 人類以及攝像機這種觀察者的存在,是會改變實驗結果的,更進一步來說,如果這些光子是人的話,只有你看它們的時候他們才是個人,而一旦移開目光他們就會變成別的什麼東西,這種變化完全取決于有沒有觀察者。

為了解釋這樣詭異的現象,多位科學家聯合提出了哥本哈根解釋,其中較為著名的就是量子的疊加態與量子坍縮。

疊加態意味,當一個光子被打出去後,它既穿過了左邊的縫隙,也穿過了右邊的縫隙, 它同時存在于兩個縫隙之間,直到打在背景板能夠被觀察到的一瞬間,它的狀態最終被確定下來,也就是坍縮成了一種狀態。

除了疊加態外,還有一種量子平行宇宙,也能導致波粒二象性的產生

在量子平行宇宙,也就是多宇宙理論中,每一個微小的隨機事件都會帶來不同的平行宇宙,隨著量子態的疊加和坍塌,不同的平行宇宙會越來越多,就好像下圍棋一樣:當我們下第一個棋子時,有361種選擇,也就是會分裂出361個平行宇宙,我們隨自己的選擇踏上了其中的一個。

在下第二個棋子時,又會產生360步走法,同時帶來360個不同選擇的平行宇宙,而這些都建立在第一步已經分裂的361個宇宙下。

按照多元宇宙理論,人類本身的抉擇也能一刻不停分裂出更多的宇宙,比如在這一刻這個世界的你決定看了這篇文章,而另一個世界的你沒有看。

可能你某一次在彩票店門口徘徊時,某一個宇宙中的你選擇買了彩票,另一個宇宙則沒有買,在那個沒有買的宇宙你繼續著普通的生活。而在選擇買彩票的宇宙中,你因為具體要選什麼號碼分裂出了更多的宇宙, 可能在其中一個宇宙,你已經是一位千萬富翁。

此時我們身處這個宇宙,人類文明還存在著,但可能在某個宇宙,人類文明已經因為核戰爭而不存在了。

歸根結底

此刻的狀態只是一種偶然,是無數種選擇和結果中的一個。

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