双缝干涉实验中，人的观测会使干涉条纹消失，为什么有的人说这并不诡异？
要知道一个实验结果诡不诡异，就得先了解清楚这个实验具体是怎样做的，在网上很多宣扬所谓的双缝实验中人一旦观测干涉条纹就消失，粒子好像知道什么时候有人在观察它似的，诸如此类神秘兮兮的科普，实际上他们可能根本不知道这类观测实验具体是怎么做的，只是人云亦云以讹传讹逐渐神化了一个科学实验，下面我们来正一下视听。
首先，科普文里经常看到的那种用摄像机观察光子过哪条缝的所谓实验并非真实的实验，它只是一个根据量子力学虚拟出来的思想实验。人类并没有做过这种实验，或者有人做过，但显然不会成功（放置摄像机不会使干涉条纹消失）。下面我直接指出一般人对双缝实验的理解误区吧，看完以后，大家大概就知道为何双缝实验并不诡异了。
1、观察不会使条纹消失。（无论你是用眼看，还是用摄像机拍都不会。）
2、测量粒子路径会使干涉条纹消失。（无论用何种方法测量，只要测量到粒子具体经过哪条缝，干涉条纹就会消失）
3、测量光子路径并不是在旁边摆一台摄像机。（没有摄像机能从侧面拍摄到路过的光子）
4、经典双缝实验里测量光子的路径信息可以通过插入偏振镜片等方式，使同一个光子仅能通过其中一道缝。（这使双缝干涉实验变相变成双单缝衍射实验）
5、单电子双缝实验理论上可以利用光子从侧面照射测量路过的电子，但是测量过程中，光子不可避免地会对电子产生干扰，测量越精确，所需光子能量越大，对电子干扰越大，并在测量过程导致电子位置提前确定，坍缩成为单个粒子，单个粒子只能过其中一条缝。（这使双缝干涉实验变相变成双单缝衍射实验）
6、改良版双缝实验：延迟选择实验、量子擦除实验的测量方式更为复杂，需要专门文章详细解释。可关注作者留意文章更新。可以提前透露的是：依然并不诡异。
综上：干涉条纹并不是粒子发现你在测量它就消失，而是你的测量使粒子只能通过其中一条缝，从而无法形成双缝干涉条纹。也就是说，是你的测量方式本身使它无法出现双缝干涉！你明白这一点以后，还回觉得“观测会使干涉条纹消失”很诡异吗？
量子力学真正诡异的并不是测量导致干涉条纹消失，因为根据上面的介绍，你用经典逻辑就能够得到这样结果（干涉条纹消失）。量子力学真正诡异的是粒子被测量到之前所处的那个状态——波态，即量子力学里经常所说的：叠加态！这同样不是这篇文章要讨论的问题了，我在以后的科普里再详细介绍这个诡异的叠加态。
我是星宇飘零，关^_^注我，和你分享更多有趣科学知识。
（以上图片来源于网络，如有侵权请联系删除）
北京镭测科技有限公司_
2024-01-14 广告
