kawa11 发表于 2025-6-10 16:49
你不观测怎么能知道不观测的状态?
升维,对书中的人物来说作者就是全知的。 加油牛油果 发表于 2025-6-10 15:33
主楼链接说“ 如果观测光子穿过哪条缝,屏幕成像则体现粒子性,仿佛光子知道你在观测一样”😱 ...
" 如果观测光子穿过哪条缝"
怎么观测? 本帖最后由 kraxia 于 2025-6-10 18:23 编辑
大家都没说清楚啊。
解释一下,现在已知的条件是:
1、仪器可以一个一个地发射光子,保证单位时间里每次只有1个光子穿过双缝
2、光子在打到后面的屏幕上时,等同于观测动作,会产生退相干,固定成他最后打到屏幕上的那个位置
3、一个一个地发射很多个光子,最后会形成干涉条纹。如果只发射1个光子就结束实验,那当然不会有干涉条纹,只会有1个光子打到屏幕上某个点的记录位置。很多个光子依次选择了他的路径,纷纷落在了干涉条纹的亮斑区,最后看上去就是干涉条纹。
那么为啥这个实验能解释量子的不确定性呢?推论一下。
1、单个光子我可以当他就是粒子了,甭管我怎么确定那是1个光子的,总之我就是可以确定而且有数学证明。那么你假设光子是1个小球,他穿过缝,要么走1号要么走2号,打到屏幕上,是一个固定位置,按说他不可能同时出现在2个地方,对吧?
2、假如你拿着一堆球,对着2个洞扔,球穿过洞之后落点应该是随机的。你扔很多次,球打到后面的屏幕上,应该是两个亮斑,就好像机枪扫射之后的效果。这样是不可能出现干涉条纹的,对吧?
3、因为光子一个一个地通过,后一个光子不可能知道前一个光子的行为,他们每个光子选择跑到屏幕的什么地方,完全是自己决定的。
4、所以唯一的解释是,1个光子同时通过了2个缝,然后自己跟自己发生了干涉,波峰波谷相碰的地方抵消了。
光子是很小的,两个缝虽然挨得很近,但它是宏观的。你能想象1个球变成了2个,分别穿过两个离得超远的孔的样子吗?而且这也是不可能的,说好了是1个光子,不可分割的。
所以它揭示的本质是,光在打到屏幕上(也就是观测)之前,他根本就没有确定的路径,它只有概率。
为啥说光是一种波呢?而且还是横波,光子是沿着这个波的线条一扭一扭地前进的吗?不是的,这个波是概率波,它说的是波函数的概率值。干涉条纹里,暗的部分表示光子跑到这儿的概率是0,越来越亮的部分表示概率越来越大。
如果你只发射几个光子,你看不出来什么条纹,只能看到屏幕上有几个点。但如果一直扫射光子,这些光子会老老实实按照波函数设定的概率分布,有时打到这儿有时打到那儿,但绝不会跑去暗的那个地方。
总之量子这东西到底是啥还是搞不清楚的,但双缝干涉揭示了量子世界怎么影响到宏观世界的过程。
典型的量子,比方说电子,我们为了理解方便经常把他想象成一个小球。比如原子的行星模型,我们把原子想象成一个核,外面有一堆电子像卫星一样围着他转。其实不对,因为量子都是概率的,应该把电子想象成一片云,就好像大气层包住星球一样。你不观测的时候他同时处于这个云的任何位置,你观测的时候他就瞬间坍缩到1个确定的位置。
量子的不确定性要求动量和位置不能同时被确定,这禁止量子处于绝对静止的状态,即便是绝对零度,量子的速度也不会是0,因为如果速度确定为0,位置的不确定性就是无穷大,量子云会盖满全宇宙。
而在单缝实验里,那个缝的大小也能体现这一点。这个你可以自己在家做实验,你弄会纸板上面戳一个小洞,然后用手电筒照看看透过去的光斑。如果这个洞比较大,可以看到光沿直线传播,光斑基本上也会跟孔差不多大。如果你把孔弄得特别小,比如小于2倍可见光波长,那照过去产生的光斑反倒会变大,孔越小光斑越大。
因为孔做得越小,就越是约束了光子的位置,这样光子的方向的不确定性就会变大……
本帖最后由 thegodra 于 2025-6-12 10:01 编辑
光子的全称是光量子
光量子的简称是光子
不要光量子想象成一个圆圆的硬硬小球
而是用场的概念去理解
可以便于理解某些概念
譬如单个光(量)子(场)穿过双缝,当然可以同时
PS:但我不清楚每个光子是一个场,还是所有光量子是同一个场
卖哥 发表于 2025-6-10 13:45
所谓得观测是拿粒子轰它,通过比对有无被观测粒子时发射粒子的变化,反推被撞粒子的信息。
不要理解成轻描 ...
不懂,为什么眼睛接收粒子也会干涉到放出粒子的源?不看对面也会射出粒子啊,怎么反馈回去的呢 加油牛油果 发表于 2025-6-12 10:11
那个实验的解读是错误的,不存在不影响粒子的观测方法,所以“当观测粒子穿过哪条缝时,双缝实验的成像会 ...
可是怎么影响的想不通啊 要想了解为什么魔改的双缝干涉会变成那样,首先你得了解那个探测仪到底是个什么玩意儿
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