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如何深刻理解双缝干涉实验

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发表于 2020-6-26 01:14:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 天平☆哈利 于 2020-6-26 01:20 编辑

抖音

https://v.douyin.com/J8uBAJb/

快手

https://v.kuaishou.com/95YLPF

【理解】(单个光子为什么也会干涉)

1、在量子力学中,不确定性是粒子的内在禀性,"不确定性原理"与测量无关。

2、所以,粒子并不具有确定的位置,而是同时处于所有位置,即"叠加态"(态叠加原理)。

3、量子力学的核心方程(薛定谔方程)解出来的波函数,就是粒子处于不同位置的概率。

这不是因为我们目前技术发展不够好,而是微观世界本质上就是概率的。

4、所以,单个光子其实是同时通过了所有路径,自己和自己发生了干涉。为什么会这样?因为微观粒子在被观察之前不具有实在性。

【理解】(观察为什么会坍缩波函数)

1、根据前面的分析,粒子在被观察之前处于叠加态,各个位置的概率由波函数决定。

2、观察者效应:叠加态的粒子在被观测后会坍缩为某一确定的本征态,即微观粒子从同时拥有多个位置变成只拥有一个位置,这叫波函数坍缩。

3、为什么会这样?很多人认为,这是因为观察时光子的撞击造成的,其实不然。如图,如果我们观察中间部位发现微观粒子不在这里,这就意味着说我们并未对微观粒子做任何"撞击",但波函数依然会出现剧烈的变化。



因此,就算人类某一天发明了一种不需要对“撞击”的观察手段,观察也一样会剧烈影响波函数。

4、在微观世界里,观察并不是一种"发现",而是一种“创造”,观察者和被观察者有因果关系。那么,观察的本质到底是什么?是意识吗?我们将在下一集继续揭晓。

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