为什么说“电子双缝干涉实验”令人感到“毛骨悚然”？

我们常常听到有人说，在量子力学的相关实验中，“电子双缝干涉实验”令人非常的“毛骨悚然”，那么为什么人们会这么说呢？今天我们就来简单地介绍一下。

电子双缝干涉实验本身并不令人“毛骨悚然”，它只是量子力学中一种演示电子的“波粒二象性”的实验。

根据量子力学的相关描述，电子这类基本粒子，可以同时具有“粒子性”和“波动性”，于是科学家们就精心设计了“电子双缝干涉实验”：让电子束从两个相互平行的狭窄缝隙中通过，然后这些电子会落在后面的探射屏上，通过对电子在探射屏上产生的现象进行观察，科学家就可以验证“波粒二象性”的正确性。

实验结果大概如上图如示，它完美地证明了量子力学相关理论的正确性。在此之后，随着科技的发展，人们渐渐具备了操控单个电子的能力，于是就有好奇的科学家想把“电子双缝干涉实验”做到更加精致，他们让电子一个一个的通过“双缝”，并试图看清楚单个电子到底是怎么样通过“双缝”的。

然后令人“毛骨悚然”的事情就发生了，简单地讲，就是存在观测者的时候，电子只会呈现出“粒子性”，而一旦没有观测者存在，它们绝对是呈现出“波动性”。这些单个发射出去的电子，就像是一个个无所不知的精灵一样，它们会根据观测者的行为，来决定自己的状态。

为了搞清楚这个问题，科学家想出一个办法，那就是在电子通过双缝之前不去做任何观测，然后等到电子通过了“双缝”之后，再马上打开观测设备进行观测。不得不说，这是一个好主意，因为电子通过了“双缝”之后，它以什么样的方式通过“双缝”已经成为了既定的事实，是不可能改变的。

但实验结果却让科学家大跌眼镜，因为实验结果表明，即使是电子已经通过了“双缝”，它还是会根据观测者的行为，来决定自己的状态！即存在观测者的时候，它们是“粒子性”，而假如对它们不做观测，它们又无一例外地呈现出“波动性”。

通过这个现象，我们可以看到观测者“现在的行为”，居然可以改变电子“过去的状态”！这种不可思议的事情，就是这么真实地存在着。电子双缝干涉实验强烈地暗示了我们所处的世界，与我们平常感觉到的完全不一样，这就是它令人“毛骨悚然”的真正原因。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们 ，我们下次再见`

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电子可分身2处，还可预知后果，双缝干涉实验拷问世界真实存在性

》电子双缝干涉实验，是验证微观粒子的波动性、粒子性同时存在的著名物理学实验。这个实验最开始是用电子束通过双缝，在后面的靶板上成像。 ​

​电子束在通过双缝以后，在靶板上呈现出干涉条纹。这证明了微观粒子既有粒子性，又有波动性。

在我们正常的观念里，波的干涉是指两束不同的波，因为相位差引起振幅的叠加或者是相消。在振幅叠加的部分表现出明亮的条纹，在抵消的部分表现出暗条纹。​

》后来，科学家把电子束的双缝干涉实验，改进成单电子的双缝干涉实验。

让电子一颗一颗的通过双缝。并且，当前个电子打在靶板上成像的时候，第2个电子才发射。最开始打在靶板上，只是一个一个的点，这表明了电子的粒子性。只要积累足够长的时间，成像靶板上仍然会出现明暗相间的干涉条纹。这表明了电子的波动性。

​

》电子是一个一个被发射出来，是一个一个通过双缝的，那么我们要问：电子在跟谁干涉？

这里有两种选择：一个是后发射的电子，在跟先发电子的历史轨迹干涉。一种是电子自己跟自己干涉。

如果是后发电子跟先发电子之间相互干涉，那么单缝实验也会表现出明暗相间的条纹。实际上这并没有发生。

按照量子力学的解释，电子是自己跟自己干涉。也就是说电子是以50%的概率同时通过两条缝，在双缝的背后，电子的几率波在空间叠加干涉，其统计效果就是成像板上明暗相间的条纹。​

》按照量子力学的解释：微观粒子的波动性，不是通常意义上的波，而是指粒子分布在空间的概率是以波的形式存在，这被称为几率波。

换句话说，微观粒子并不是以波浪的形式在运动，而是在空间的分布概率是一种波。

实验做到这里，还没有什么让人毛骨悚然的地方。接下来，科学家在双缝的后面设置了一个观测装置，要看一看电子到底是从哪条缝过来。因为一个物体同时通过两扇门，在生活中是不可思议的事。

但是，这个观测装置一旦被放在了双缝后面，电子的波动性就消失了。它以粒子性的形式在后面的靶板上成像：干涉条纹消失。​

​根据量子力学的观点，微观粒子的波动性和它的粒子性，我们只能选择一种性质进行观测。然而让人细思极恐的是，观测是在电子通过双缝之后，而电子波动性的消失是在通过双缝之前，难道是电子能够预知有人要对它进行观测，而提前会溃缩成粒子状态？

微观粒子的存在表象，并没有什么不合理的地方。让人匪夷所思的是，不仅人的观测可以选择粒子的行为状态，而且微观粒子会提前预计要被观测，从而改变自己的行为状态。

》量子力学所描述的，就是人类实验所能观测的，是这个世界的全部。这被称为量子力学的哥本哈根诠释。

然而爱因斯坦不同意这个观点，所以他有经典一问：月亮在我们不看到它的时候，难道是不存在的吗？

如果哥本哈根诠释是正确的，那么我们观测到的这个世界，是所有人共同观测的期望值的总和。​

》单电子的双缝干涉实验，说明物质的存在形式，依赖于我们的观测。

这里更加深层次的问题就是：物质的运动规律，和物质的存在性之间，是否有必然的联系。然后可以引申出：物质和物质的运动规律是否是分离的，而不是內禀的。

​

​近期有一个传闻中的实验指出量子的內禀属性是可被分离的。如果该实验被证实，那么我们对这个世界的认知，可能要进行一次颠覆性的修正。我们所看到的一切，可能是高维宇宙运动在低维度宇宙的投影，就如同显示屏上那些图形和颜色并不是图形本身具有的。亦或我们人类以及人类的思维，都是这个投影的一部分。

》我们要问，当望远镜指向亿万光年以外的星空的时候，那些天空中闪耀的恒星以及由恒星组成的星系，所发出的光在空中已经旅行了亿万年，难道只是因为被人观测而设定的存在？ ​

​在电脑游戏里内建的非角色玩家NPC，如果具有了觉醒和意识，是否会发出和我们人类相同的疑问？在美剧《西部世界》里，对NPC的觉醒意识，有深刻的描述。扮演印第安人的NPC觉醒之后一直在寻找通往外部世界的大门。​

古到今，无数的哲学家和思想家，一直在寻找通往世界本质的大门。但是，只有量子力学最接近打开这扇大门。

一旦知道这个世界的本质，人类是否会面对觉醒NPC的心境：该喜？还是该悲？

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