五大不可思議的實驗 雙縫實驗你知道嗎?

2023-03-31 14:26:51 1

在科學的領域有很多未知的領域尚未探索，也有很多未知的東西尚未被發現，實驗的成果會推動著科技的發展，在很久之前，人們還不知道什麼是雙縫實驗，什麼是不確定性原理，不知道什麼是薛丁格的貓，這些都是科學家們在實驗中發現的，下面讓我們一起去看看那些不可思議的實驗。

五大不可思議的實驗：

一、雙縫實驗

雙縫實驗是一種演示光子或電子等等微觀物體的波動性與粒子性的實驗。它是一種」雙路徑實驗」。微觀物體可以同時通過兩條路徑或通過其中任意一條路徑，從初始點抵達最終點。這兩條路徑的程差促使描述微觀物體物理行為的量子態發生相移，因此產生幹涉現象。雙縫實驗的基本儀器設置很簡單，將像雷射類的相干光束照射於一塊刻有兩條狹縫的不透明板，通過狹縫的光束，會抵達照相膠片或某種探測屏，光的波動性使得通過兩條狹縫的光束相互幹涉，形成了顯示於探測屏的明亮條紋和暗淡條紋相間的圖樣。

雙縫實驗可能是科學史上最重要的實驗，因為當觀察者出現時很奇怪的事就發生了，那些粒子穿過雙縫時會停止幹涉現象，變成傳統的兩條紋圖案，而行為不在像波浪一樣形成許多條紋。那些粒子好像在有觀察者的情況下不想表現出他們的本性一樣。最簡單的解釋就是所有的系統都無法在被觀察的情況下而不被影響。

二、不確定性原理

量子力學裡最有名的一個原理就是Heisenberg的不確定性原理，這原理說你無法同時預估一個量子物體的速度與位址。我們越準確的測量一個粒子的速度，我們就越無法準確的測量它的位址。但在大的宏觀物體裡量子力學的定律一般無法被察覺到。美國Schwab博士最近的實驗用一個小的鋁條發現了量子效應。這鋁條在空中兩邊被固定住，受到外在影響時會震動。他後來加了一個可以正確紀錄鋁條位址的儀器在旁邊，結果是發生了兩件很有趣的事。

第一件事是，任何測量的動作都會影響鋁條的位址。簡單的說研究家可以準確的估計鋁條的位址，所以依照Heisenberg的不確定性原理，觀察者改變了它的速度，才能預估它的位址。

第二件事是，讓研究家很意外的是有些測量的動作讓鋁條冷卻。所以觀察者的存在還可以改變鋁條的物理特性。

三、冷卻粒子

大家都知道不穩定的放射性粒子會衰變，但科學家發現每個粒子的壽命會在觀察者的觀察下增加。這量子效應第一次在1960年被預測，後來在2006年被諾貝爾物理學獎得主Wolfgang Ketterle給證明。這文章裡用激發銣原子的衰退來做研究，在這系統裡他們觀察用雷射光激發原子的後果。這觀察用兩種方式進行：持續性與脈衝狀。結果是與量子力學的預估一樣，外在光的影響減慢了粒子的衰退，讓它們變回基本態。兩種方式的效應規模都與預估的一樣。銣原子的壽命最多被增加到了比原先多30倍。

這些實驗證明了觀察者在觀看時可以改變現實，所以 Carl Jung 與Wolfgang Pauli是正確的當他們說物理學的定律應該與意識被看為同一件東西。科學家快要承認我們的世界只是我們腦子裡的幻覺，是不是很恐怖？這所有的實驗都證明你無法觀察一個系統而不對它做任何改變。這可以由量子去相干來解釋，指的是一量子系統狀態間相互幹涉的性質隨著時間逐步喪失。在一個量子系統裡，一個系統跟一個比它大的系統互動時它會開始失去的原有的性質而順從更大的系統。就像薛丁格貓一樣，那隻貓是一個很大的系統而無法被世界隔離。