双缝干涉实验说明了上帝 双缝干涉实验上帝

动画(参考媒体资料中的动画“光的波粒二象性”)当我们用很弱的光做双缝干涉实验时将感光胶片放在屏的位置上会看到什么样的照片呢?为什么会有这种现象?,说明双缝干涉实。。

双缝干涉实验真的是因为人的观测造成吗?

量子理论虽然是许多年轻人创建的集体物理学,但领袖人物还是屈指可数的。

1900年,普朗克的论文打开了潘多拉的盒子,释放出‘量子’这个妖精。那年,刚从瑞士的苏黎世工业大学毕业的爱因斯坦,21岁,正在四处奔波,焦头烂额地找工作,15岁的玻尔还只是哥本哈根一个顽皮的中学生。谁也料不到,这两个年轻人在十几年后成为了物理界的两大巨擎,而且,在量子理论的基本思想方面,两人巅峰对决,展开了一场一直延续到他们去世的旷世之争。

双缝干涉实验说明了上帝

波尔与爱因斯坦的量子之争可以概括为一个著名的问题:上帝掷骰子吗?要解释清楚这个量子论中的哲学问题,我们首先介绍一下著名的杨氏双缝干涉实验。

杨氏双缝实验比量子论的历史还要早上100年。当初的法国物理学家托马斯·扬用这个简单实验挑战牛顿的微粒说,证明了光的波动性。原始的实验装置异常简单,这实验的影响却波及了几百年。托马斯·扬用经过一个小孔的光作为点光源,点光源发出的光穿过纸上的两道平行狭缝后,投射到屏幕上。然后,观测者可以看到,屏幕上形成了一系列明暗交替的干涉条纹。干涉是波特有的现象,因此,实验中出现的干涉条纹是光的波动性强有力的证明。
双缝干涉实验说明了上帝

以上解释使用的基本上是以波尔为代表的哥本哈根学派对量子理论的诠释。换言之,孙悟空具有分身而同时穿过两个洞的本领。但是,你无法得知他这功夫究竟是怎么回事,他绝不让你看到他玩分身术的详情,他只让你知道几个概率,上天派他到人间来掷骰子!
双缝干涉实验说明了上帝

爱因斯坦不同意哥本哈根派的诠释,生气地说:“玻尔,上帝不会掷骰子!”

玻尔一脸不高兴:“爱因斯坦,别去指挥上帝应该怎么做!”

几十年后的霍金,看着历年的实验记录,有些垂头丧气地说:“上帝不但掷骰子,他还把骰子掷到我们看不见的地方去!”

上帝掷骰子吗?尽管以上霍金之言给出肯定的答案,但似乎至今仍然是个悬而未决的问题。

关于杨氏双缝干涉实验以下说法错误的是

人们为了探寻光的本质,就是我们把光无限放大,光的最小单位是波还是粒子呢?先说结论吧,光既是粒子也是波。
最早出现了两个阵营,以惠更斯为首的认为光是波,以牛顿为首的认为光是粒子。为了探寻这个问题,英国物理学家托马斯 杨,做了一个非常巧妙的实验叫双缝干涉实验。就是让光照射在两条平行的狭缝,然后在狭缝的后面放一个接收屏。如果我们把光想象成粒子那么出现在接收屏上的应该是两条光斑。而实验的结果出现了干涉条纹,这是波的性质,于是光的波动说大获全胜。
但是随着人们对微观领域的研究,新的问题很快就出现了,其中一个问题光电效应物理学就解释不了,就是说紫外线照射在金属板上能把电子打出来,人们还发现光能打出电子的能力只和光的频率有关系,和光的强度无关。然而直觉告诉我们能不能打出电子应该和光的强度有关而不是频率。直到后来爱因斯坦的出现才解决这个问题,爱因斯坦说那就把光子看成粒子,于是就出现了著名的公式E=hv,就是一个小光子的能量与光子的频率成正比,爱因斯坦因此获得诺贝尔奖,这也是他的过人之处。
光电效应的出现让人们相信光具有波粒二象性,但是这个结论很多人都无法接受,包括物理学家也很难接受,于是后来就出现了很多升级版的双缝干涉实验,想看看波粒二象性的本质到底是什么现象。他们让光子一个一个地通过狭缝,并试图看清楚光子是怎么通过狭缝的,然而奇怪的事情就发生了,简单地讲就是有人在观测的时候,光子只呈现出粒子性,干涉条纹消失出现两条光斑,而一旦没有了观测者的存在,光子就呈现出明暗相间的条纹。实验结果表明,即使电子通过了狭缝,它也会根据观测者的行为,改变自己的状态!存在观测者的时候它们就是粒子性,而人们不做观测的时候,它们又呈现波动性。
为什么会出现这种现象,这也是双缝干涉实验的神奇之处,神奇在粒子性和波动性的互补上。你用什么性质去探测它,它就展示什么性质给你看,用那句著名的话,上帝不掷筛子也是对这个现象的评价。

上一篇

电子双缝干涉实验的解释 电子双缝干涉实验的解释原理

下一篇

蚂蚱是蝗虫的一种吗 蚂蚱是蝗虫的幼虫吗

相关文章

最新问题

热线 热线
400-118-6638
QQ QQ
QQ在线咨询
微信 微信
微信
关注 关注
关注
返回顶部

微信扫一扫

微信扫一扫