电子双缝干涉实验为什么会让科学家感到恐怖?到底发生了什么?

电子双缝干涉实验为什么会让科学家感到恐怖?到底发生了什么?

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电子双缝干涉实验为什么会让科学家感到恐怖?到底发生了什么?

2、让科“让科学家感到恐怖”的恐怖说法可能过于夸张,实验的电双到底结果不过是出人意料罢了。双缝实验所揭示的缝干发生现象,实际上触及了量子力学中的涉实基本问题,为量子力学的让科建立奠定了基础。许多量子力学的恐怖核心理论,如不确定性原理、电双到底量子纠缠、缝干发生多重宇宙、涉实薛定谔的让科猫以及波函数的塌缩等,都源自这个实验的恐怖启示。然而,这一切源自科学家们数百年来对于“光”之奥秘的不懈探求,引领人类走向了一个崭新的世界观,并由此催生了再次颠覆我们认知的量子力学。

3、这一漫长而艰辛的过程,始于伽利略对光学研究的起步。众所周知,光赋予世界以光明,没有光,我们便无法看清一切,世界亦不复存在。

4、然而自古以来,人们并未给予光足够的重视,因为它自始至终都是常在的,似乎无需努力就能得到的东西,自然不会受到关注。直到伽利略这位实验科学之父对光速产生了好奇,开始尝试测量光速,光的性质才开始受到人们的重视。伽利略的测量方法颇为原始,他和弟子各站在相隔一英里的两座山头,手持灯笼,通过秒表记录各自举灯的时间间隔。

5、尽管他尝试通过这种方式来测量每秒三十万公里的光速,但显然是徒劳无功的。然而,他坚定地认为光是有速度的,只不过极快而已。尽管伽利略没有测量出光速的具体值,但他开启了人们对光速探究的兴趣。

电子双缝干涉实验为什么会让科学家感到恐怖?到底发生了什么?

1、一代代科学家不断改进测量方法,终于在上个世纪八十年代,科学家们确定了精确的光速值,即光速=米/秒。人们从光速测量开始,不仅对光速产生了兴趣,对光的性质也开始进行研究。关于光的性质的最初探索,可以追溯到法国的哲学家、数学家、科学家勒内·笛卡尔,他在1637年出版的《方法论》中提出了两种假设,一种是认为光是类似于微粒的物质,另一种是认为光是通过“以太”传递的压力。

2、虽然他没有明确提及光的波动性,却为未来的光的粒子说与波动说的争论埋下了伏笔。1655年,意大利的波伦亚大学数学教授格里马第发现了光的衍射现象,他推测光可能是类似于水波的流体。他通过小孔成像实验进一步验证了这一观点,虽然他没有认识到这是光的双缝干涉现象,但他是光波动说的最早倡导者。1663年,英国科学家波义耳发现了颜色并非物体本身的性质,而是光作用的结果,他记录了光照射肥皂泡和玻璃球留下的彩色条纹,这进一步证实了格里马第的说法。

3、英国物理学家胡克重现了格里马第的实验,并通过观察肥皂泡提出了“光是以太中的纵向波”的假设。1672年,牛顿发表了《关于光和色的新理论》,阐述了他通过棱镜分解白光得到彩色光谱的实验。他建立起光的微粒说,认为白光是由不同颜色微粒混合而成。自此,关于光的波动说与粒子说的争论拉开了序幕。

4、随后,波动说和粒子说的争论持续了200年。波义耳、胡克等人发现了光的颜色,似乎成为引发波动说的导火索。1672年,牛顿在《关于光和色的新理论》中阐述了微粒说,对波动说进行了反驳。此后,波动说与粒子说的争论愈发激烈。

5、荷兰著名天文学家、物理学家和数学家惠更斯加入了争论。他在访问英国期间与牛顿会面交流,但他通过研究格里马第的实验,认为许多现象无法用微粒说解释,因此最终支持了波动说,与牛顿产生了分歧。

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