单电子延迟实验没有颠覆因果律
2025-03-13 15:42阅读:
面对单电子双缝实验所呈现出的现象,有人狂欢,有人恐慌,有人无奈。但也有人认为它进一步揭示了宇宙真理。
实验人员用单电子,向开有双缝的挡板射去,在挡板后面的光屏上,出现了干涉,说明了电子同时通过了两个光缝。
这就奇怪了,一个电子,怎么能同时通过两个光缝?难道电子有分身术吗?
有人提出解释:电子具有波粒两象性,波可以扩散到空间任何地方,因此它可以同时通过两个光缝。他们用声波证明他们论点的正确性,他们说一个人说话,满屋子人都能听到这就是证明。根据这个解释,他们认为分身术是成立的,孙悟空拔几根猴毛变成无数个猴子也不是神话等。
他们这种解释,是不知道经典波和概率波的差别。经典波可以扩散到任何地方,同时通过两个光缝。但是概率波就不行,概率波函数必须满足有限,连续,单值三个条件,才有物理意义。概率波的粒子分布概率可以同时出现在任何地方,但是总和为一。根据归一化条件,粒子在某个时刻只能出现在一个地方。单电子的波,是概率波,不能用经典波的现象去解释。所以对单电子,同时通过两个光缝的解释是错误的。
实验人员又作第二个实验:观看电子是如何通过两个光缝,结果电子只通过一个光缝。再作不观察实验,电子又通过两个光缝。这样反复作,始终是人不看时通过两个光缝,人看时通过一个光缝。这就奇怪了,难道电子还怕人看吗?电子有意识功能吗?
有人因此提出观察效应:在没有人观察时,电子呈波动性,通过双缝。有人观察时,波函数坍塌,呈粒子特性,因此通过单缝。这种解释有两个问题需要讨论,一个是观察效应,再一个是波函数坍塌。
人眼是接收系统,对外是不发送信号的,怎么会有观察效应?于是又有人提出干扰之说:他们认为人观察时,必须用光照。光子冲击使波函数坍塌,于是呈粒子特性。这种解释似乎是对的,符合大家经验。因为测量对被测量物的影响,在宏观世界也是存在的。
但是惠勒的实验否定了这种说法。惠勒把两个光子纠缠起来,用其中一个作单粒子双缝实验,用另外一个利用纠缠特性观看粒子路径。这就消除了观察光子对单光子双缝实验的干扰。但是同样出现了观察时通过单缝,不观察时通过双缝的现象。这就说明了两个问题,干扰之说是不成立的,波函数坍塌也是不存在的。本来波函数是人们用数学对客观描述的一种语言,它怎么会坍塌呢?说人的语言因干扰坍塌了,那不是成了怪事。哪到底该怎样解释呢
?
唯物论者觉得很无奈,无话可说。因为唯物论者对客观的态度是实事求是,实验结果就是那样子,有什么话可说!
唯心论者欢喜若狂。他们认为实验结果证明了唯心论观点是正确的。他们认为这个实验证明了,主观决定客观,意识决定存在,客观只有在人的意识参与下才能确定。说什么,天上的月亮,你不看时漫天皆是,你一看时就是一个等。各种唯心论之说,都在网络上大量宣传。
上边这些说辞,仅仅是人类认识之争。自有人类以来唯心论与唯物论,就不断的斗争着。随着人类的知识增多,唯心论者节节败退,唯物论者节节胜利。但是人类社会是信仰自由的,具有这两种思想的人,基本上仍能和平共处。但是底下一个实验就太令人震撼了,唯心论者与唯物论者,都目瞪口呆无话可说,令人恐慌!。
实验人员在作单电子双缝实验时,在挡板前观察时,电子通过一个光缝,不观察时通过两个光缝。当把观察仪器,放在当板后观察时,仍然是观察时通过一个光缝,不观察时通过两个光缝。
这就奇怪了,在挡板后观察怎能影响挡板前的电子路径呢?难道电子有灵感,事先就知道有人要观察它吗?
这个实验观察在后,通过光缝在前,即结果在前,原因在后,似乎颠覆了因果律。
这个世界简直疯狂了,世界上从来都是过去决定未来,而这个实验竟是未来决定过去。说白一点,世界上从来都是母亲生孩子,而这个实验的现象,却说明了孩子可以生母亲。面对这个实验,怎能令人不毛骨悚然,感到恐慌!
现在对以上论述总结一些:单电子双缝实验出现了四个问题无法解释:
1单电子怎么能同时通过两个光缝?
2观察到底怎样影响到使单电子由通过双缝,变为单缝?
3波粒两象性是否能同时出现?
4如何解释单电子双缝延迟实验?因果律是否被颠倒了?
为了对上述问题进行解释,首先需要提出两点假设:
1微观粒子的构造,中间是粒子,周围是绕其振动的波。
2 量子纠缠就是波的叠加。
有人可能不同意提出假设。他们认为量子力学发展到今天,已经用不着再提出假设了。这种认识是不对的,量子力学发展到今天仍对很多重大问题不能解释,必须进行突破性的思维。假设对不对,看用它是否能对量子力学一些重大问题,自圆其说的进行解释。
现在就用这两条假设,对上边的一些现象进行解释:
1,一个电子怎么能同时通过两个光缝?
微观粒子的构造,中间是粒子,周围是绕其振动的波,例如运
动的电子,周围就是电磁波等。
微观粒子的构造与原子有些相似,原子的构造,中间是原子核,周围是绕其转动的电子,质子带正电,电子带负电,正负相吸,结合比较紧密,体积较小。微观粒子的构造,中间是粒子,周围是绕其振动的波。但是波和粒子之间引力较小因此体积较大,所以在作单电子双缝实验时,它可同时通过两个光缝,自己和自己进行了干涉。在光屏上可以看到干涉现象。
2当观察时,为什么一个电子由通过双缝,变为了只通过单缝?
这个问题在以前是不好解释的,因为量子纠缠未被证实。现在就可以用量子纠缠现象去解释。
这是因为观察时,人眼视神经量子的波,或观察仪器敏感元件量子的波与单电子的波叠加,并向中间拉动,使其体积减小,因此电子只通过了一个光缝。事情就这么简单。这里没有客观,只有在人的意识参与下,才能确定的事情。而是这些现象的出现,有理可循,符合物理自然规律。因此把观察效应,应改成纠缠效应,才符合实际情况。
3电子具有粒子性和波动性。但是单电子双缝实验,为什么在屏幕上看到的却是一个个的亮点,而没有看到波的干涉条纹?
这是因为粒子的动能大,打到屏幕上就是一个个的亮点点。
波弱干涉条纹不显著,所以没有看到干涉条纹。这种现象也否定了那种说法:量子的波粒两象性,我们想看波就是波,想看粒子就是粒子,把微观粒子说的神乎其神。如果真的是那样,我们现在想看波的干涉,却怎么是一个个亮点点,不是斑马线呢?
物质的性质是客观存在的,是不以人的意识为转移的。如果用大量的电子流射过去,一个个亮点,就会变成斑马线,变成杨氏的干涉条纹,证明了波动性的存在。这也证明了微观粒子的波和粒子性质是同时存在的。没有排它性。
4如何解释延迟实验?
纠缠的两个粒子的组合,与物质的共价键分子组合有点相似。共价键分子的原子,把它们外围电子贡献出来,绕着两个原子核旋转,组成共价键分子。两个纠缠的粒子,也是把它们周围的波贡献出来,进行叠加,绕着两个粒子旋转组成纠缠粒子。由于波和粒子结合比较松散,可以把两个粒子分开放置。当把两个粒子分开以后,叠加波向中间拉动,叠加波成为联系两个粒子的纽带,成了传递消息的通道。
纠缠的两个粒子有两个特性:一个是超距性,再一个是穿透性,
(1)纠缠的两个粒子,它们之间存在着一种关联,就是分开后,无论相距多远,都会瞬间一变皆变。爱因斯坦称其为鬼魅般的超距作用。根据这条特性,就可知道,当观察系统敏感元件粒子的波,与单电子的波发生纠缠以后,把观察设备放在实验室任何地方,都不会因为距离的变化,对单电子通过光缝有所影响。
(2).前面已经讨论过了,把观察仪器放在挡板前的情况,即不观察时通过双缝,观察时通过单缝,那么把观察仪器放在挡板后,又是怎样呢?为此需要先讨论量子的穿透性。
量子纠缠的结构分两种情况:
《1》
一般性叠加,发生纠缠的两个粒子的波,频率或大或小,幅度或大或小,相位差如何等都是随机的。这种纠缠是不稳固的,容易受到干扰。使纠缠变的浑浊起来,纠缠的有效距离不大。
《2》深度叠加:只有当两个粒子的波,频率相同,振幅相等,相位差为180
度时,且在一个平面上的波,叠加后幅度为零,因此两个粒子就能形成稳固的纠缠。
因波的本身可以无限扩张,因此两个量子之间的距离可以无限拉长。
因为两个量子叠加后幅度为零,没有纠缠力的衰减,所以纠缠的功率为零,因此两个纠缠的量子之间距离,可以任意拉长。
因为是零线连接,通信线路在形式上是不存在的,它不和外界发生任何关系。所以抗干扰性强。
这条线虽然不存在,但是它和一般意义上不存在的线又是不一样的,它是由两个波叠加为零的。因此它的连接强度,是非常大的,无法破坏。如果有人想从中间截断,也就是破坏了叠加。两个量子的波,就会立即出现,重新叠加,恢复为零,瞬间接通。这正如我国古诗一句话所说:用剑斩水,水更流。
这就是纠缠的两个量子,结构非常稳固的原因。正因为如此,它的穿透力特强。在地面上无论铜墙铁壁,甚至喜马拉雅山也阻断不了它们之间的联系。在宇宙间,无论宇宙星云,宇宙尘埃,电离层等也阻断不了它们之间的联系,正因为如此,量子纠缠,可用于星际间通信。
量子纠缠,因为有这种特性,请想想在实验室作实验时,岂能因为观察系统,放在挡板前或挡板后,而影响电子通过单双缝的路径呢?一个小小的挡板是不可能起到阻挡作用的。
因此得出的结论是:把观察系统放在挡板前或挡板后是一样的,对实验是没有影响的。即观察时通过单缝,不观察时通过双缝。这是由电子纠缠的性能决定的。
这样看来单电子双缝延迟实验的现象,没有颠覆因果律,而是人们对量子纠缠的性能,没有完全弄懂,引起的误解。
单电子双缝实验没有颠覆因果律,因果律是颠覆不了的,它是宇宙真理!