杂谈-诡异实验

特木尔朝鲁

光到底是波还是粒子曾经在科学家中有争议，其中有个名叫托马斯杨的科学家做了一个双缝实验来验证，其依据是向平静的水面丢一块石头会形成水波，向平静的水面同时丢两块石头，两块落石形成的水波在交汇处就会形成干扰的水波。

简单地说，托马斯杨是在光源前方放置一块带有两条细缝的板子，板子后面放置一块屏幕，假如光是粒子，那么会分别通过两条细缝，然后在屏幕上形成两条亮的痕迹；假如光是波的话，会在同时通过两条细缝后，波峰和波峰相遇叠加在屏幕上形成亮的条纹，波峰和波谷相遇相互抵消，在屏幕上形成暗的条纹，实验的结果让大家看到屏幕上形成了明暗相间的条纹，证明了光就是波。

但仅仅如此吗？

后来科学家发现，如果光是一种波的话，就无论如何也解释不了黑体发光频率形成的曲线，有科学家根据那曲线用数学方法硬是拼凑出一个方程，而这个方程虽然能解释这个曲线，但其前提条件是“光必须是一份一份发出的”，而不是连续发出的，紧接着爱因斯坦根据其他的试验得出结论，不仅黑体发出的光是粒子，所有的光都是粒子。

再后来经过科学家的不断争论和实验，基本统一了认识，光具有“波粒二重性”，即同时具有波和粒子的性质。科学发展至此，并没有出现什么诡异之处，但接下来的结果就有点儿奇怪了。

上世际六十年代，科学家用单个的光子做双缝实验，把光子像子弹一样发射向双缝，按理说单个发出的光子不会有其他光子干扰，最终只会在屏幕上形成形成两条亮的痕迹，但最终的结果却在屏幕上形成了明暗相间的条纹，似乎是单个光子同时穿过了两个细缝，自己和自己形成了干扰，这种解释是不是很奇怪？

科学家想搞清为什么，有人做了这样的实验，他们在细缝和屏幕之间加入了观察装置，他们想知道光子是如何穿过两条细缝的，于是更加不可理解的现象出现了。

加入观察设备后连续发射的光子，在屏幕上不再形成明暗相间的条纹，变成两条亮的痕迹，一旦拿开观察设备后明暗相间的条纹又出现了，每次实验都是这样的结果，似乎光子本身有意识，又似乎是人的意识参与了并改变了实验结果，这和我们所学的哲学知识大不相同，是不是很诡异了？

接下来才是最诡异的。

科学家又设计了一个实验，一开始什么都不做，当单个光子通过双缝后，根据以往的实验，它应该像同时穿过两个细缝一样，在屏幕上形成明暗相间的条纹，实验是在光子到达屏幕前时再加入观察设备，看看会有什么结果。实验开始后最诡异的现象出现了，由于加入了观察设备，屏幕上没有形成明暗相间的条纹，这有些像光子发现了观察出现了，于是又原路返回，只从其中一个细缝穿过到达屏幕。

可以用这样一个例子说明这个最诡异的过程。当母鸡下蛋后，只要妈妈在家小明就把鸡蛋放入储物间的筐里，否则的话就在厨房把鸡蛋煮着吃了。因为妈妈不在家小明在厨房煮吃鸡蛋，突然看见妈妈坐在厅里，于是咬了一口的鸡蛋和剥的鸡蛋皮都不见了，小明本人此时正出现在储物间，手里拿着带有母鸡体温的鸡蛋正要往筐里放。后出现的母亲把小明先前煮吃鸡蛋的过程抹杀了，也就是“现在的行为改变了已经发生的历史”。

总结一下诡异的双缝实验：
一、单个光子进行了自我干扰？
二、观察的加入改变了结果，意识反作用于存在？
三、延迟观察使现在的行为重写了已经发生的历史。

需要说明的是实验的反常现象只存在于微观世界之中，反常的结果目前没有得到科学合理的解释。


双缝实验虽然玄而又玄，但在科学界是个老掉牙的“旧闻”，这个问题被大众广泛了解，基于前些年媒体对潘建伟院士量子通讯的报道，在科普量子纠缠、量子态的叠加与塌陷时，引出了许多关于双缝实验的科普文章，这些文章有的讲得比较细，从发现光的反射、折射、衍射讲起，涉及到几百年以来许多国外科学家的名字及他们提出的理论和各种实验，有兴趣深入了解的可在网上搜一下这些文章。