证明光的波动性的实验（为何说双缝干涉实验诡异）

物理学有许多奇妙之处，哪怕是中学时期初步学习的东西也大有玄机。

相信学过物理的朋友都听说过双缝干涉实验，这是一个让无数科学家为之争论，甚至感觉可怕的诡异实验。

那么，双缝干涉实验这个看似普普通通的中学实验，到底隐藏了什么不为人知的秘密呢？

双缝干涉实验

爱因斯坦曾因不满量子力学的随机解释，说出了“确信上帝不会掷骰子”的著名言论。

可随着越来越多的科学实验证明了微观物质的不确定性，让人们产生了怀疑，而这一切还要从托马斯·杨的双缝干涉实验说起。

双缝干涉实验就是一个固定光源通过单缝获得一个线光源，然后让这个新光源通过双缝，最后在光屏上得到干涉图样。而它的神奇之处在于，两条狭缝之间的光源会因为相互之间的干涉，叠加形成多条平行光，也就说明光是具有波动性的。

在此之后的1905年，爱因斯坦解释了光电效应，说明了光的粒子性，并且大家都认为粒子性和波动性是天然对立的，于是科学界开启了关于光的波动性和粒子性的争论。

直到1924年，法国物理学家路易·维克多·德布罗意提出了光的波粒二象性，它的提出很好地解决了波和粒子的矛盾，也更好地解释了双缝干涉实验的实验结果，为物理学打开了一扇新的大门……

说到这里，很多人可能会觉得疑惑，既然双缝干涉实验的实验结果都有了科学解释，那为什么还要说这个实验可怕呢？

双缝干涉实验的诡异之处

实际上，这个实验在后来已经被很多科学家重复验证。发展到最后，人们认为微观世界的质子、电子和其它基本粒子也都具有波动性，于是有物理学家就选择了容易观察的电子作为实验对象，开展了著名的电子双缝干涉实验。

与基础实验的操作一致，实验者使用电子束射向双缝挡板，后面同样出现了多个条纹，但在好奇心驱使下，实验者想知道电子是如何穿过双缝的，于是使用了探测器对其进行观察，没想到却出现了诡异的一幕。

在观察时，电子束只通过了一条缝，并且在后面的投射屏中也只能看到一条条纹，与最初的结论截然相反。这让操作者百思不得其解，还怀疑实验器材出故障了，可经过多次重复的实验观察后，依然是同样的结果。

这像极了电子是有“自由意志”的，当未采用技术观测时，人们看到的是透过双缝形成的多重叠加态，而一旦进行技术观测，电子束又会只走一条缝形成一个条纹……

于是很多科学家都认为这个实验细思极恐，仿佛所有的微观物质都会在“确定”与“不确定”之间反复“横跳”，就像透过双缝的电子一样，它可能是一个电子，也可能不仅是一个电子。

在这种量子的叠加原理中，所有微观粒子的未来都具有随机性，而未知的东西往往最令人恐惧……

关于双缝干涉实验的解释

此后也出现过很多类似的实验，有学者大胆指出：粒子性和波动性可以同时存在，但不能同时表现，即一次只表现为一种性质，微观物质在有观测者的情况下会维持理论上的运动，在无观测者情况下表现则为无序混乱的，具有不确定性和随机性。

从哲学角度去思考，其实诠释的就是对立统一的观念，虽说物质决定意识，但说不定意识也在量子力学的世界中，在无形中改变了物质的性质……

写在最后

当然，在物理学中，类似双缝干涉实验的还有贝尔不等式检测。如果说双缝干涉实验的结果，证明了在量子世界中，微观物质粒子是存在“自由意志”的，那么贝尔不等式检测则对我们生活的这个世界的真实性，做出了判断。

因此从某种意义上来说，贝尔不等式检测甚至比双缝干涉实验更加恐怖。

看似简单的实验，可能不仅仅在帮助我们理解物理原理，从另一个角度来看，还给我们看待这个世界提供了新的视角。

当觉得人生失意悲观时，想想这只是上帝投骰子的游戏，而人的主观能动性也是可以将不确定变成确定的，这样的生活是不是就显得没那么糟糕了？