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量子力學雙縫實驗模型系列之二 氣動物質波的兩面性:一體陰陽
中醫師 李秉信
當粒子通過雙縫的時候,會在後面的擋板上打出兩條明紋,而當波(例如水波)通過雙縫的時候,會形成一明一暗的明暗交接條紋。而在量子世界裡,當電子單個通過雙縫時,表現出的並不是粒子性,也就是說,形成的是明暗交接的條紋。這時候,科學家們解釋是說電子在通過雙縫的時候,單個電子自己跟自己發生了干涉,表現出的是波的性質。
在這時候,科學家們想觀察下電子是自己跟自己發生干涉的,加上了觀察儀器(觀察者)。出現了觀察者,電子進行雙縫干涉的時候,打在擋板上的條紋發生了變化,從原來明暗交接條紋變成了兩條明紋,也正是說電子在沒人觀察的時候呈現的是波的性質,而當人為地去觀察的時候,它呈現的是粒子性。
兩條縫的作用就應當是相互獨立、互不干擾的,干涉項並不存在,結果是兩個單縫衍射強度的疊加!也不可以說電子是以“經典粒子”的身份、以某種古怪的方式,同時從兩條縫通過(比如,一半電子從縫 1,另一半從縫 2 同時穿過;或是轉圈返复穿過兩條縫等等)。
前者顯然和人們從未觀測到過一部分電子這個事實相違背。後者也是金庸的“匪夷所思”!到此,事情的複雜性還沒完!因為,可以設想如下實驗(“whichway”實驗的一種) (R.P.Feynman & A.R.Hibbs, 1965)
在一條縫後放置一個照明光源,若光源足夠強可以假定光子和電子的散射效率接近百分之百,於是穿過該縫出來的電子必定同時伴隨有散射光子。探測有無散射光產生,原則上就可以判斷該電子是從哪條縫過來的。
結果很意外:每個電子都只穿過一條縫,從未觀察到某個電子從兩條縫同時穿過的情況,正如同從未觀察到半個電子一樣。總之,對電子 Young 雙縫實驗的解釋似乎陷入了兩難的境地!
那麼,電子到底是怎樣穿過縫屏上這兩條縫的呢?
(本文作者現為加州執照中醫師,加州五系中醫藥大學中醫及針灸研究所博士生,洛杉磯道家學術基金會易經講師)
當粒子通過雙縫的時候,會在後面的擋板上打出兩條明紋,而當波(例如水波)通過雙縫的時候,會形成一明一暗的明暗交接條紋。而在量子世界裡,當電子單個通過雙縫時,表現出的並不是粒子性,也就是說,形成的是明暗交接的條紋。這時候,科學家們解釋是說電子在通過雙縫的時候,單個電子自己跟自己發生了干涉,表現出的是波的性質。
在這時候,科學家們想觀察下電子是自己跟自己發生干涉的,加上了觀察儀器(觀察者)。出現了觀察者,電子進行雙縫干涉的時候,打在擋板上的條紋發生了變化,從原來明暗交接條紋變成了兩條明紋,也正是說電子在沒人觀察的時候呈現的是波的性質,而當人為地去觀察的時候,它呈現的是粒子性。
兩條縫的作用就應當是相互獨立、互不干擾的,干涉項並不存在,結果是兩個單縫衍射強度的疊加!也不可以說電子是以“經典粒子”的身份、以某種古怪的方式,同時從兩條縫通過(比如,一半電子從縫 1,另一半從縫 2 同時穿過;或是轉圈返复穿過兩條縫等等)。
前者顯然和人們從未觀測到過一部分電子這個事實相違背。後者也是金庸的“匪夷所思”!到此,事情的複雜性還沒完!因為,可以設想如下實驗(“whichway”實驗的一種) (R.P.Feynman & A.R.Hibbs, 1965)
在一條縫後放置一個照明光源,若光源足夠強可以假定光子和電子的散射效率接近百分之百,於是穿過該縫出來的電子必定同時伴隨有散射光子。探測有無散射光產生,原則上就可以判斷該電子是從哪條縫過來的。
結果很意外:每個電子都只穿過一條縫,從未觀察到某個電子從兩條縫同時穿過的情況,正如同從未觀察到半個電子一樣。總之,對電子 Young 雙縫實驗的解釋似乎陷入了兩難的境地!
那麼,電子到底是怎樣穿過縫屏上這兩條縫的呢?
(本文作者現為加州執照中醫師,加州五系中醫藥大學中醫及針灸研究所博士生,洛杉磯道家學術基金會易經講師)
法界無上正等正覺智慧 |
無一法可修 |
無一法可得 |
無一法可言 |
法界之音 一切有為法 如夢幻泡影 如霧亦如電 應做如是觀