实验的结果很明确,光在通过缝隙后,幕布上形成了明暗相间的干涉条纹,这是波的特性。
后来到20世纪,爱因斯坦、德布罗意等科学家通过光电效应证明光同样是粒子,包括光子在内的其他微观粒子都具有波粒二象性。
对这一结论,人们并不满足于此,随着技术水平的发展,人类研制出可以一次只发射一粒电子的设备,电子可以模拟光子,于是科学家改进了杨氏双缝干涉实验,他们不再是往刻有双缝的木板上照射一束光,而是发射一粒一粒光子通过双缝。
由于光子是一粒一粒发射的,按理说不应该发生干涉,幕布上应该只有两条缝隙的投影。
然而实验的结果却是,后面的幕布上依然出现了干涉条纹。
没有可以和光子发生干涉的对象却发生了干涉现象,科学家只能得出一种解释,那粒光子在通过双缝时和自身发生了干涉。
或者说,光子同时通过了两条缝隙,并发生了干涉。
技术水平继续更新,科学家再次改进双缝干涉实验,这一次科学家在刻有双缝的木板前放置了观测仪器,以便能准确观测到光子通过双缝时发生了什么。
实验开始后,出现了科学家至今无法解释的情况,当观测仪器打开后,幕布上的干涉条纹消失了,呈现的是两条缝隙的投影。
而将观测仪器关闭,继续实验,幕布上又变成了干涉条纹。
这让实验人员毛骨茸然,仿佛光子拥有智慧一样,实验结果只取决于你观测与否。
后来,更精密的仪器设备被发明出来,实验结果依然一样,无论是摄像机还是其他仪器,科学家只要尝试观测,光便隐藏它波的那一面属性,只呈现出粒子的一面。
一旦停止观测,光就又是波。
光仿佛在与科学家开玩笑一般,科学家被折磨得几近疯狂。
再后来,科学家又尝试在双缝板之后放置观测仪器,科学家设想的是,先让仪器保持关闭状态,当光子通过缝隙后再打开仪器进行观测,记录这粒光子在通过双缝之后的状态。
更离谱的事情发生了,光子在经过双缝后再通过突然开启的仪器的检测,在幕布上呈现出粒子的属性,而当仪器关闭,幕布上又出现了干涉条纹。
科学家随机开启或关闭仪器,结果依然不变。
实验结果让所有人惊出了一身冷汗,这意味着,光子能预测未来!
光子在通过双缝之前便能预测科学家是否会打开检测仪器,从而选择呈现的状态。
这一现象直接挑战了人类的因果律,在人类已有的认知中,先有过去,再有未来,过去发生的事情对未来产生影响,有因才有果。
而现在看来却好像不这样,过去和未来都是被提前设定好的,过去和未来同时存在。
时间真的存在吗?
为了合理化这一现象,使物理学不至于崩塌,科学家提出了很多暂时无法用实验印证的猜想和思想实验。
无法解释的是,当光子在通过双缝时前是单粒子,通过后依然是单粒子,那么它和谁发生了干涉?
休·艾弗雷特三世提出了一个大胆的猜想:当一粒光子经过双缝后,出现了两个叠加在一起的世界,在A世界里,光子穿过了左缝,而在B世界里,光子则通过了右缝。
分别通过两个缝的光子发生了干涉,而在各自的世界里,仪器不管是在双缝前还是在双缝后,都只能检测到唯一一粒光子。
不断往双缝发射光子,会产生无数个叠加态的世界,而每个世界的观测值都会认为他的观测结果和他所处的世界是唯一存在的,看似是随机的,其实是注定的。
平行宇宙理论由此就出现了。
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