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這個(gè)世界是真實(shí)的嗎?為何有人稱(chēng)雙縫干涉延遲實(shí)驗(yàn)讓人恐懼?

2023-03-12 00:54 作者:天下十三洲  | 我要投稿


這個(gè)世界是真實(shí)的嗎?這是一個(gè)萬(wàn)古不變的哲學(xué)問(wèn)題。在經(jīng)過(guò)數(shù)千年的思考與研究之后,人類(lèi)開(kāi)始逐漸了解到,世界的真實(shí)性是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,涉及到哲學(xué)、物理學(xué)、心理學(xué)、神學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。

其中,物理學(xué)作為自然科學(xué)中的一支,對(duì)于探究世界的真實(shí)性有著極為重要的貢獻(xiàn)。本文將從物理學(xué)的角度來(lái)探討這個(gè)問(wèn)題,并且分析雙縫干涉延遲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為什么讓人恐懼

首先,我們需要了解一下物理學(xué)中的兩個(gè)概念:物理實(shí)在論和量子力學(xué)。物理實(shí)在論指的是一種認(rèn)為物質(zhì)是真實(shí)存在的觀念。它以牛頓力學(xué)為代表,主張物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是由于物質(zhì)本身的屬性所引起的。

比如,一個(gè)小球從高處落下,落地時(shí)產(chǎn)生的聲音和碎裂的聲音都是由于小球的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的。這種觀念認(rèn)為,世界是客觀存在的,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律可循、可預(yù)測(cè)的。

而量子力學(xué)則是一門(mén)探究微觀世界的科學(xué),它的出現(xiàn)顛覆了物理實(shí)在論的觀念。在量子力學(xué)中,粒子的運(yùn)動(dòng)不是由于其本身的屬性所決定的,而是由于觀察者的觀察行為所決定的。

這就涉及到了量子力學(xué)中的另一個(gè)重要概念——觀測(cè)問(wèn)題。

在量子力學(xué)中,當(dāng)我們觀察一個(gè)粒子時(shí),它就會(huì)從不確定性狀態(tài)塌縮成一個(gè)確定的狀態(tài)。這個(gè)粒子的狀態(tài)是我們觀察它的結(jié)果,而不是粒子本身的屬性所決定的。

這就意味著,當(dāng)我們不觀察粒子時(shí),它的狀態(tài)是不確定的,它可能處于多個(gè)狀態(tài)之中,只有在觀察時(shí),它才會(huì)具有唯一的狀態(tài)。這就是觀測(cè)問(wèn)題。

對(duì)于物理實(shí)在論來(lái)說(shuō),這種認(rèn)識(shí)是很難理解的。因?yàn)槲覀兞?xí)慣于認(rèn)為,物質(zhì)是客觀存在的,它的狀態(tài)不受觀察者的影響。

但是在量子力學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn),觀察者會(huì)影響到粒子的狀態(tài),這就意味著,我們的觀察行為本身也是客觀存在的,而且在某種程度上決定了粒子的狀態(tài),這種認(rèn)識(shí)顛覆了我們對(duì)于客觀存在的理解。

雙縫干涉延遲實(shí)驗(yàn)就是一種用來(lái)證明量子力學(xué)中觀測(cè)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)是這樣進(jìn)行的:將一束光打到兩個(gè)狹縫之間,光通過(guò)狹縫之后,會(huì)形成兩個(gè)光斑。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是研究光的干涉現(xiàn)象。

當(dāng)每次僅僅有一束光通過(guò)狹縫時(shí),它們?cè)跓晒馄辽闲纬傻膱D像呈現(xiàn)出兩個(gè)斑點(diǎn),這與經(jīng)典物理學(xué)的預(yù)測(cè)一致。

但是當(dāng)兩束光同時(shí)通過(guò)狹縫時(shí),它們?cè)跓晒馄辽闲纬闪艘幌盗械母缮鏃l紋,這與經(jīng)典物理學(xué)的預(yù)測(cè)卻不同,這就是量子力學(xué)中的干涉現(xiàn)象。

但是,這個(gè)實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有結(jié)束。科學(xué)家在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中加入了一個(gè)延遲裝置。這個(gè)裝置的作用是在光通過(guò)狹縫之后暫停一會(huì)兒,然后再讓光繼續(xù)前進(jìn)。

這樣,我們就可以在兩束光到達(dá)熒光屏的時(shí)間上制造出一個(gè)微小的差別。最終,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)這個(gè)時(shí)間差很小時(shí),光的圖像呈現(xiàn)出干涉條紋,但是當(dāng)這個(gè)時(shí)間差大到一定程度時(shí),光的圖像卻呈現(xiàn)出了兩個(gè)斑點(diǎn)。這是為什么呢?

這是因?yàn)楫?dāng)兩束光到達(dá)熒光屏的時(shí)間差太大時(shí),它們的相位就會(huì)發(fā)生變化,最終呈現(xiàn)出兩個(gè)斑點(diǎn)。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,如果我們不觀察粒子,它們就是處于不確定的狀態(tài),但是一旦我們想要觀察它們,它們就會(huì)成為確定的狀態(tài)。這就說(shuō)明了,觀察者的觀察行為會(huì)對(duì)粒子的狀態(tài)產(chǎn)生影響。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)有什么意義呢?

首先,它表明了量子力學(xué)中的觀測(cè)問(wèn)題確實(shí)存在,我們的觀察行為會(huì)對(duì)粒子的狀態(tài)產(chǎn)生影響。其次,它讓我們對(duì)于世界的真實(shí)性產(chǎn)生了懷疑。

我們習(xí)慣于認(rèn)為,世界是客觀存在的,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是由于物質(zhì)本身的屬性所引起的。但是在量子力學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn),觀察者的觀察行為也是客觀存在的,而且能夠影響到粒子的狀態(tài)。

這就意味著,我們的行為和意識(shí)也許是能夠影響到世界的,這種認(rèn)識(shí)顛覆了我們對(duì)于客觀存在的理解。

雙縫干涉延遲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為什么讓人恐懼呢?

這是因?yàn)樗o人一種無(wú)所適從的感覺(jué)。我們習(xí)慣于認(rèn)為,世界是客觀存在的,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有規(guī)律可循。但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)所表明的,卻是我們的行為和意識(shí)也許是能夠影響到世界的,這就讓我們感到無(wú)從下手。

我們無(wú)法掌握世界的真實(shí)性,無(wú)法預(yù)測(cè)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),因?yàn)槲覀兊挠^察行為已經(jīng)是客觀存在的一部分。

但是這也給了我們另一種可能性:我們的意識(shí)和行為可以影響到世界。這就意味著我們有著某種程度上的自由意志,我們的行為和意識(shí)不僅僅是被動(dòng)接受世界的刺激,而是可以主動(dòng)地改變世界。

這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的啟示,因?yàn)樗砻魑覀冇兄淖兪澜绲呢?zé)任和能力。

總之,雙縫干涉延遲實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn),它為我們進(jìn)一步了解量子力學(xué)中的觀測(cè)問(wèn)題提供了一個(gè)非常好的方式。

它表明了我們的觀察行為會(huì)對(duì)粒子的狀態(tài)產(chǎn)生影響,這打破了我們對(duì)于客觀存在的理解。但是它也給我們帶來(lái)了另一種可能性:我們的行為和意識(shí)可以影響到世界,我們有著某種程度上的自由意志和改變世界的責(zé)任和能力。

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