是的,单光子也会发生干涉。
这就很反直觉了不是吗,我们一直以来学习的物理告诉我们能量守恒、质量守恒、力的作用是相互的。那么当每次只有一个粒子时候,它不是只能通过左或右其中的一条缝么,为什么它在通过一条缝的时候还可以知道另一条缝的存在?这样说的仿佛量子是有意识的一样,还未出发就已经事先知道要应对不同的环境作出不同的反应?
注意!到这里为止是一条“分水岭”,下面我们继续往下说。
有人在双缝其中的一条旁安装一台高速摄像机,想看看光究竟是通过了哪一条缝。可是诡异的事情发生了,只要一启动摄像机,干涉条纹就消失了,光幕上只留下两条光斑,仿佛光子知道有人正在看着它,为了不泄露什么秘密而改变了轨迹。
这还真是单纯的观察设备呢……
闻到没,这种浓浓的唯心主义味道,这种“科学无法解释”的味道,这种“万物有灵”的味道,这你要是还不相信灵魂的存在可以说是十足的无药可救了。
好的,笑话就说到这里,那么真相到底如何呢?
有一定物理知识的人一定会感觉非常奇怪——摄像机?这是什么摄像机。
微观粒子与宏观物体的“观察”根本不一样,当我们看到一个现象时,其实是眼睛在作为光的接收器,也就是说不管你看不看,光都会源源不断地撞击物体并飞向环境。
我们能看到物体都是因为光的反射
可是这一次你要观察是光子,光子是啥?就是你观察宏观物体的载体,你现在要观察的是这个载体本身。
那你要如何知道光子在什么位置呢?用另一个光子去撞击?如果这种撞击存在,那你不就改变了光子的轨道了么,如果这种撞击不存在,那你还是不知道需要测量的光子怎么样了。
其实现实世界中测量光子只有一个方法——“截胡”,只有让光子打在原子上,触发光电效应才能知道它怎么样了,也就是想知道一个光子在哪儿就必须“*死”此光子。
光的能量会把物体中的电子打出来,称为光电效应
因此所谓的“在其中一条缝边装一台高速摄像机”根本不可能,要么你就彻底把这条缝堵死了,要么你就什么也测不到。
既然如此为什么还会有这种说法呢?其实从上面的“分水岭”开始,之后的全都是思想实验,也就是想象出来的。思想实验的可靠性是没有保障的,大多数思想实验都是错的,这个也不例外。量子实在是太小了,只要测量就一定会改变其状态,这就像是盲人永远不可能知道一个精美的奶油蛋糕是什么形状,因为只要他触摸蛋糕,蛋糕就会变形。