毁三观的自然学科-量子物理之双缝干涉实验

高中物理就学过光具有粒子性和波动性，也就是“波粒二象性”。所有的微观基本粒子都具有波粒二象性，并不只是光子才拥有。

今天讲讲电子双缝干涉实验。

电子双缝干涉实验，最初设计是想证明凡是粒子都具有的波粒二象性。

要理解这个实验首先必须了解到波粒二象性。什么是波粒二象性？任何物质有时能够表现出粒子性质，有时又能够表现出波动性质，就叫波粒二象性。

波动性是什么？要解释这个得先解释什么是“波”。

最常见的“波”就是水波了，一圈一圈的涟漪，越传越远。水波越传越远并不是水分子越传越远，而是那个“波”越传越远，说明“波”带有能量。带有能量的波，例如我们常见的超声波，我们可以利用超声波的能量来洗牙、碎石等一些应用。

粒子性就更好解释了，粒子性就好比一个乒乓球，它是一个实物、有直径、有硬度。

现在我们对波粒二象性已经有一定的了解了。

实验者有一个电子发射器、一个不透明的挡板、一块毛玻璃屏。

类似这样：

实验图

在打开第一条缝隙的时候，发射电子，屏幕上显示的是一条条纹，这好像并没有什么奇怪。

当两条缝隙一起打开，发射电子，屏幕上显示的现象令人吃惊：出现了多条明暗不一的条纹。

干涉实验

出现的原因类似于两块石头同时丢进水里，引起的波纹相互抵消在同一块地方，暗处就是两个电子产生的波相互冲突了。

冲突

如果说这个结果并不让你吃惊，接下来的事情请坐稳了。

实验者使用一个检测器检测电子到底是经过哪个缝隙到达屏幕，实验结果居然是只出现了两个条纹。

观察

电子好像意识到自己被人看着，观察者的出现影响了整个实验的结果。

这个现象我们可以有什么应用？比如可以做信息加密。假如加密的信息出现了观察者，那么立马出现另外一种情况，导致观察者并不能获得正确的信息。

这个现象可怕吗？可怕之处在哪里？

这里做个不太准确的比喻：比如你老婆要生孩子了，如果你不去看的话，会生一大胖小子，但是如果你去看的话，去观察整个生产的过程，那么生出来的就是一个猴子。

再比如：你身后的世界，到底是什么样子？在你看的前一秒并不是这样，你的桌子可能出去环球旅行了一圈，在你看见的那一瞬间前已经坐在原来的位置。

所以这一切都不确定，甚至包括我们自己。