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“延迟选择量子橡皮擦”实验如何让我们重新思考现实
宇宙是否注意到我们正在关注量子实验?答案与我们自以为知道的一切背道而驰。
来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻20 世纪 70 年代末,传奇物理学家 John Wheeler 提出了一个激进的问题:宇宙到底什么时候注意到我们正在关注量子实验?这真的重要吗?答案与我们自以为知道的一切背道而驰。
惠勒的思想实验最终成为一个真正的实验,其中涉及著名的双缝实验。假设您有一个光源和一个带有两条垂直细缝的屏幕。当你通过狭缝照射光线时,光线就像波浪一样。它会自我干扰,在远处的墙壁上产生波纹状图案,明亮与黑暗的条纹交替出现。这正是波浪的工作原理,如果您发现自己身处有两个狭窄开口的港口,您会看到波浪以类似的方式冲上岸。
现在,假设您使光线非常弱 - 弱到最终一次只有一个光子通过双缝。令人惊讶的是,尽管每个单独的光子都像一个粒子一样——它在一个特定的点撞击远处的墙壁——但在足够多的光子到达后,会出现相同的干涉图案。通常的结论是,单个光子的波动性质会干扰自身以产生图案。
现在,让我们再添加一层。假设您在狭缝中引入一个探测器,以找出光子在穿过屏幕时实际穿过的狭缝。当你这样做时,光子的波动性质就会消失。你可以看到光子穿过哪个狭缝——但它只是像粒子一样起作用,而且你永远不会在远处的墙上看到干涉图案。
当我们设计量子实验时,我们必须选择研究光子的波动性质或粒子性质 - 但我们不能两者兼而有之。好吧,这很奇怪。但到目前为止,这还是标准的量子怪异现象。
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请记住,所有这一切都是在光子已经撞击屏幕之后发生的。
