量子延迟实验的匪夷所思现象与当今常用电子电路的原理对比

随机游程 2019-04-04 13:50:50

当今的各种电子电路设备基本原理,其实大家都在初中物理学过了,不管如何变化多端的电子线路图(参考:串联电流图和并联电流图),在电流发出运转线路的次序上都不可能出现变化的(即使出现故障也不可能某电路点“无中生有”出现干扰信号源)。

近代量子物理学有一直无法理解的匪夷所思现象存在。最经典的是由高中物理提及的双缝干涉实验衍生出来的#量子延迟实验#(注意并不是中国所造量子卫星宣传的量子纠缠说法)。

其实如改用光导纤维的分光器在双缝下#量子延迟实验#结果一样。同样用电子(光的变形)做逻辑电路模拟也能造出“坍塌”现象的效果。

首先,大家要对双缝干涉实验有简要回顾。如图所示准备一支蜡烛并在后面放置了一个只有很长间隙的挡板。挡板会将蜡烛发出的光衍射成稳定相干光源,然后在后面放置具有两个长间隙的挡板。第二挡板用于行成相同的两行光源。因为当两行光源干涉时,相同相位的效果将会增强,相位差将会被抵消。所以最后放置一个黑屏来接受由干扰产生明暗条纹。

早前物理学家曾经用单个电子进行了双缝干涉实验。电子发射器向双狭缝挡板的狭缝之一发射单个电子。通过大量的粒子同时穿过双狭缝,单个电子也可以通过双狭缝产生明亮和黑暗的条纹,这意味着一个电子同时穿过两个狭缝并干扰自身。

其实大部分懂些物理常识的都会说,这不是电子的波粒二象性理论吗?!当然电子在第一次发射时通过双缝变成一个波。这不难理解。

★真正“匪夷所思”问题才刚刚开始,奇怪事情就发生了。好找事想知道电子如何穿过哪个狭缝得科学家们将双缝前面安装了一个粒子探测器,结果最后的屏幕上的亮条纹和暗条纹居然是消失了。也就是说发射的单个电子没有同时穿过双缝,而是只穿过其中一个缝。这表明此时电子以粒子的形式穿过双缝,粒子一个接一个地撞击屏幕形成长光带。当科学家撤回探测器,没有观察到粒子穿过哪个狭缝时,屏幕上出现了明亮和黑暗的线条。也就说电子是粒子还是波取决于外界的观察!

★真正要科学家“恐慌的问题”这时候才浮出水面。也就是在1975年物理科学家设计的#量子延迟实验#。该实验结果要物理学对必须有次序和前因后果的“因果律”逻辑思维出现了困境(这也是我为什么先在说明电路次序的原因)。

★延迟实验的原理相当于在挡板和屏幕之间移动探测器,让粒子在观察前做出选择。【关键“匪夷所思”就在观察探测器的位置上?在前段干扰出现都可理解,在后段出现干扰依旧出现则是典型“本末倒置”因果律情况】

细想想也就是当单个光子穿过挡板时,检测器立即打开,然后单个光子穿过两个狭缝就成了事实。当我们观察它的运动路径时,我们发现它只通过一个狭缝,然后干涉条纹消失,只留下一个亮点,这相当于颠倒了因果关系!

也就是说我们观察使得量子“波函数”崩溃。也就说在量子力学世界里,现在所做的一切都可多次改变过去历史发生的事。这就完全违背了宏观世界的前因后果基本法则。目前科学家还无法解释这种奇怪的现象。在量子力学和相对论之后的这么多年里,到现在理论物理还是没有很大原理突破。

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随机游程

简介:看金刚经有缘悟得天眼宿命及游魂,现即禅定又念佛