何玟穎_Rosemary
26-04-04 14:59 微博认证:星座命理博主

前几天梦到需要分享下物理学相关的信息,好像意思是安排分享物理知识的人联系不上…我只能尽力,毕业太多年且知识有限,宁师推荐学习《十维空间》和双缝干涉实验来辅助理解宇宙实相,我觉得老高与小茉关于后者讲解得很详细很容易理解,分享给大家参考哈。

老高:“咱们接下来讲物理学上最不可思议的一个实验,双缝干涉实验,这个实验本身非常简单,但结果非常的诡异,对这个结果的解释如果不同的话,可能会推导出很多不可思议的结论,比如说意识可以决定客观事实,还有比如说就未来可以改变过去了啊,还有呢,就是可以证明平行宇宙的存在。它不是个思想实验,其实在物理学上有很多不可思议的实验,大部分都是思想实验,就在脑子里想的,比如我回去把我的爷爷干掉了之后,我还在不在之类的。

这种不可思议的实验是有很多,但这个不是思想实验,是现实存在的,而且这个实验结果已经经过了半个世纪以上世界最顶尖的物理学家的验证,就是实验结果本身是没有问题的,但是为什么就是这样一个结果呢?以至于物理学实在没有办法解释,于是创立了一个量子力学来描述它,还不是解释的,解释不了。

这个实验的内容非常的简单,也不需要什么物理知识,只要你看过我们上一期关于光的介绍那个影片就可以了。就说在300年前开始,人们就开始争论光究竟是波还是粒子,最初牛顿说它是粒子,因为这个东西是直线传播,而且能反射明显,就像粒子一样。

直到过了100多年,1801年的时候,英国著名的科学家、医生托马斯•杨在一块不透明板上挖了两个槽,用一束光去照射这个板子,看这个板子在墙上打出来的影子,就用这个实验证明了光不是粒子,正常情况下,光是粒子的话,它照射到两个缝隙里,在墙上应该打出两个缝的光斑,但实验证明光打到这两个缝隙上之后呢,在墙上会映射出来明暗交替的纹路,这种纹路叫做干涉条纹,是波独有的特征,而粒子不会有这种特性,它不会是这种干涉条纹。

其实用水波最容易解释,就是说如果你在水面上投一个石头,它就会产生一圈一圈儿的水波嘛,当这个水波通过两个缝隙的时候,就会衍生成两个水波,而这两个水波又发生干涉,就会出现波峰和波峰交叠的地方就会波峰更高,而波峰和波谷交叠的地方可能就变平了,于是就会在后面的幕上产生干涉。那么,由于这个实验对物理学的贡献非常大,所以这个双缝干涉实验是以托马斯•杨命名的。

其实这个实验大家自己在家里就可以做,就是如果你在激光笔前面放一根头发丝,就相当于把一束光分成两束光,按我们正常理解的话,一束光照到一个头发丝上,它应该分成两束光在墙上啊,就应该产生一个头发丝的阴影才对,事实上不会,它会在墙上产生明暗交替,这就说明分过去的两束光产生了干涉。

那么,双缝干涉实验之后过了60年,1861年的时候,英国著名的物理学家詹姆斯•麦克斯韦啊,用方程式推导出光是一种电磁波,进一步证明了光是一种波。

后来又过了20多年,1887年的时候,德国著名的物理学家赫兹发现了光电效应,这个光电效应证明了光是一种波,但是是一种非常特别的波,究竟是个什么波呢?也说不清楚。

最终是在1905年的时候,爱因斯坦解释了,说光既是波,又是粒子,把光的最小单位定义为叫光子。就是说,正常的波它是连续的,像水波也是一样,它是连续的,但是光的波不是连续的,它是一段一段,一段一段,所以看上去又有粒子的属性,但它又是一种波。而这一小段、一小段、一小段的就叫一个光子。当然,这个事情是爱因斯坦想出来的,不是他真的看到了,在当时也没有任何实验仪器能够看到光子。

后来又过了20年,法国著名的物理学家路易•德布罗意公爵提出,其实不仅光子是这样的,所有微粒子全都是这样,就是具有波粒二象性啊,什么光子、电子、原子之类都有这个特点。德布罗意公爵因为这个发现获得了1929年的诺贝尔物理学奖,就证明了电子也有波粒二象性。

后来又过了30年,到了1961年的时候开始,就是我们今天要讲的重点:就是我们第一次看到了光子的时候,发现这个东西诡异了,在这之前还没有太诡异,有什么奇怪呢?1961年发生了什么事情呢?就是人们终于发明出来电子炮,就是用一个设备能一下发射出一个电子,一下只发射出一个电子,那么有了这个设备之后,人们首先就想到用它来做双缝干涉实验。

双缝干涉实验就是一束光变成两束之后它产生了干涉,那么他们就想:如果我一次只发出一个电子,其实就跟一个光子一样,只发出一个光子,它就没有办法和任何光子干涉,这样的话,我一个一个发,通过两个缝隙的话,那最终应该就形成两个缝,他们是这么想的。

然后他们用那个电子炮做双缝干射实验,一开始一切正常,就发一个电子,这个电子就打到后面墙上的一个光板,他们这样不停的发,不停的发,发着发着,他们突然觉得不可思议了,后面出现干涉,就是我一个电子一个电子的打,居然也干涉,那它跟谁干涉啊?这就是这个事情诡异的地方,它就一个光子,它跟谁干涉?理论上要发生干涉,我就必须有两个波,它们之间相互干扰才会这样。

于是,做实验的物理学家就开始确认他的机器是不是出了问题,是不是真的一次打出一个电子?事实证明真的是打出了一个电子,但是在检查机器的时候,发现个不可思议的事情:我是一个电子炮嘛,我可以打出一个电子,按理来说它直接打到后面的幕上就可以了,就是我瞄准了,我想打到这儿,它就应该打到这儿。但结果不是这样,就是我发出了一个电子,它砰打这儿去了。我又发出一个电子,它砰一下子打那儿去了。它只要穿过这个缝隙之后,就好像碰到了什么东西,砰一下弹那边去了,砰一下弹这边去了,才能形成干涉条纹,但事实上什么都没有碰到,连缝隙都没有碰到。结果只要穿过缝隙的边就乱跳。

就是如果这个前面那个板上只有一个缝隙,它(光子)就只能穿过这一个缝隙,就直挺挺打过去,但只要是两个缝隙,它就乱走,最终它产生了干涉条纹,于是他们想到一种可能性:就是这个光子同时通过了两个缝隙,自己和自己发生干涉,毕竟已经没有别的光子和它发生干涉了,是吧?一个缝隙的时候它也不干涉,只有两个缝隙的时候它干涉,那就说明它同时通过了两个缝隙。

那么,光子有没有可能一下一个变成两个,通过两个缝隙呢?其实可能性是有的,就比如说我们用三棱镜,就是把1束光一下变成7束光嘛。光子也是有可能的,一个变成两个,但是我们这个电磁炮和双缝之间是没有任何东西的,它不碰到任何东西,理论上它就是不会自己分开的,那它怎么分开变成两个了呢?要验证这个事情其实也不难,就是我们如果能够看到光子是不是同时通过这两个缝隙就可以,有个仪器能照出来就可以。但是在1961年的时候还没有这种仪器。

后来是又过了十多年,在1970年代的时候终于发明出来了能够检测光子运动的这种机器,其实就是光幕。什么意思呢?就是当光子通过一个光幕的时候,它通过反射就知道这个地方过去一个东西。于是,我们就可以在这个双缝的前面加两个这种光幕,就当电子通过哪个缝隙的时候,它上面那个检测仪器就会报警,如果电子同时通过两个缝隙的话,两个报警器就有报警结果。

装上检测仪器,实验开始之后,一个稍微出乎意料的结果出现了,就是每发射出一个光子,这光子真的只通过了一个缝隙,就是永远只有一个缝隙的仪器去报警,它并没有通过两个缝隙。而且,就算你瞄准这边这个缝隙,它有可能通过那个缝隙,但是它始终只过一个缝隙,不会同时过两个缝隙。他们就想这下糟了,通过一个缝隙它怎么干涉的?

于是他们就不停的发,不停的发,不停的发,结果发现后面的幕上没有干涉条纹,出现的是两个缝隙的光斑,就说明,当我们开始想知道光子通过哪个缝隙的时候,它就不干涉了,它变了。而如果你把这两个检测仪器拿走,你再去发射光子,它就又开始干涉了,出现干涉条纹;如果你把检测的装置安上的话,它立刻就变成了粒子形的,就是两个光斑,而不是干涉的光。

他们开始怀疑这个检测装置可能对实验的过程产生了干扰,于是后来就想各种各样的方法,想避免这种观测对于实验结果产生的影响,甚至就想我用个录像机给它录下来,我不看,等录完了之后,我回看这个录像。然后发现,只要录像机你人不看,你尝试去观测它,它也不干涉,它永远不给你展示它是如何同时通过两个缝隙的,你只要去看它,它一定只通过一个缝隙。

用这个检测仪器呢,不管是什么仪器都可以,不管是什么方式的观测都可以,只要你尝试观测它,它就是粒子,你只要不尝试观测它,它就是波,让你永远看不到它波的属性的一面,也让你永远看不到一个光子是如何同时穿过两个缝隙,也就是说我们永远看不到我们想要看到它的那一面。

这个结果出现了之后,其实颠覆了科学的根基,就是我们的科学是基于实验,而双缝干涉实验之前的所有物理实验,不论是否有人观测,实验结果是不会发生任何变化,就是不会因为你有人看着做实验,还是没有人看着做实验,它结果发生变化,这是不可能的,这也能保证我们公式放在任何地方都可用,对吧?但是这个光的实验就不是了,有人尝试去看它,它就是粒子,没有人去看它,它就变成了波。也就是说光的属性随着人的观测的变化而变化。而我们的观测是由我们的意识所决定的,所以就造成了这个客观现实由我们的意识所决定。

目前看到的结果就是你观测它,它就是粒子;你不观测它,它就是波,没有其他的可能性。

后来做实验,在唯物主义的观念当中,我们的意识和客观现实的存在是没有什么直接联系的,认为我们的意识也不可能影响客观存在,也就是说我活不活着,我有没有想法,这个宇宙还是怎么运转,就算地球上所有人都死光了,宇宙该怎么运转就怎么运转,但这个实验似乎证明了不是这样的。就是说地球人都活着的时候呢,光是粒子的,地球人不活着的时候呢,光就是波的,就是说宇宙在发生变化。

那么,这个实验结果对于普通人来说只是有点神奇,但是对于物理学家来说,打击就太大了,他们必须想办法证明这个现象是合理的,不然的话物理学就崩塌了。

于是美国著名的理论物理学家约翰•惠勒就尝试重新设计一下这个实验,想找到产生这种现象的原因。约翰•惠勒是物理学界的一代宗师,他本身就是曼哈顿计划的负责人之一,也是美国最早的氢弹的主要设计者,我们以前讲的《星际效应》里边那个物理指导吉布•索恩就是他的学生,他厉害的学生有很多,平行宇宙这个词就来自于他的学生。而且他有一个单电子宇宙理论说,就是说这个宇宙其实只有一个电子,这个电子形成了所有的宇宙万物,它同时存在在所有的地方,这个电子是你,也是我,也是宇宙万物,它有这么一个假设。(不就是《道德经》讲的无极生太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八八六十四卦就是64种处境、64种能量状态、64种思维角度。)

那么,约翰会怎么改进这个实验呢?其实他把这个实验改得还是蛮复杂的,但是简单解释一下什么意思,就是他把这个光子的检测仪器放到这个双缝后面去了。放在双缝前面是想知道它是怎么分成两个通过缝隙的。他就放到后面去了,他想知道既然已经通过缝隙了,这个事实已经确定了,我看到底是一个还是两个。他放到后面之后,发现另一个极端不可思议的事情,就是一开始检测仪器没有开的时候,幕上显示的是干涉的条纹,没有问题。但是当发射一个电子通过双缝之后,突然打开检测仪器,却只检测到了一个电子,而且是粒子状态,而打在幕上的条纹呢,也从干涉条纹变成两条光斑,但这是不可能的,因为在打开检测仪器之前,它已经通过了双缝,按理来说它应该是同时通过两条缝隙,并且干涉也已经发生了,这是已经确定的事实,但是当我们在这个确定事实被确认之前,打开检测仪器,它居然改变了已经确定的事实,从两个变成了一个,并且表现为只通过了一个缝隙,这就是著名的量子延迟选择实验。

当然这是我给大家简化过的啊,这次的实验比较复杂,有兴趣的观众可以自行研究一下。通过这个实验可以得到个非常不合理的结论就是:未来可以改变过去。因为光子穿过缝隙后的观测是后发生,也就是未来发生的事情,而穿过缝隙前是先发生,也就是过去发生的事情,未来发生的事情居然可以改变它穿过缝隙的状态,这就改变了过去。其实换句话说,就是它能够提前预知未来了,它知道未来有人要观测它,它就可以提前做出改变。这么做对它唯一的好处就是我们永远观测不到它同时通过了两个缝隙,它可以掩盖这个事实,我们永远只能看到一个光子通过了一个缝隙,但实际上呢?实际上通没通过两个缝隙,不知道。从现象上来看的话,它应该是通过两个缝隙,不然的话,它不会产生干涉。但是我们现在就算是发现了,也没有办法证明它通过两个缝隙,只是猜测,只能推测,你观察不到。

就是我们通常觉得物理的东西是客观的一个没有生命的东西,它自己也没有意识。但现在证明了,它们好像是我们意识的一种附属品一样,它就总是拧着我们的意识来,我们想看什么就看不到什么,就是突然发现一个客观存在的事实居然可以有变化,而且是随着我们意识变化,它反应比我们还更快,永远在我们之前,它能预料到我们想要看到的结果,而不出现那个我们以为的结果。这个实验就证明了未来可以改变过去,或者说,这个光子有预知未来的能力,它已经知道未来将要发生什么事情。

那么,这个现象不仅发生在光子和电子身上,所有基本粒子都有这个特点,但是这个未来的发生也是在我过去的时候就定好了的。过去那个时候还没有实施,只是有这么个想法,但这个想法已经被它知道了。但是它怎么知道我这个想法了呢?这就是一个问题了,对吧?是我在发射这个光子的时候,已经决定要在那个地方观测,应该也算一个客观事实吧。

这波粒二象性,不仅存在在基本粒子上,像原子甚至分子上面都有这个特点,就是这个双缝干涉实验,后来用大分子做实验也都有这个效果,但是,基本粒子表现得非常明显。而大分子需要很多个双缝,它要经过多次的衍射才能出现波粒二象性。区别只是表现明不明显,就是越大的东西表现越不明显,越小的东西表现得越明显。就说明什么?就是在宏观上我们虽然看不到类似于微观世界的这种未来改变过去或者主观决定客观的这么一个现象,但实质上有可能只是我们没有办法去不观测它,因为我们只要看到它就已经确定。

那么这个现象与物理学究竟怎么解释呢?目前主流的这个态度就是认为微观世界有可能就是这样,我们虽然很难理解,也和我们的感觉完全不同,也用宏观的物理学无法去解释它,但是它就是这样的,于是专门建立一个量子力学来说明这个现象就可以了,不是解释它的现象,而是对它进行描述,对它进行说明而已,有没有道理不重要。就是主流的态度,但是这个态度非常不科学,因为科学是追求道理的,就是追求其中的原理的。

那么,如果非得用我们已知的一些想法和理论去解释它的话,具有几种可能性。第一种可能性,就是真的是主观决定客观,或者是说主观意识对客观有影响。就是我们通常认为客观世界是没有意识的,像光子那些东西它没有意识,但有可能它们都是有意识的,它们应该是有某种意识存在,它们能对我们的意识产生一定的反应,或者说它们时时刻刻监控着我们的行为,让我们的行为和这个世界产生矛盾,就是因为我们看不到这个世界的本源,它们在保护着一个什么秘密,为什么不能看到,不知道。

还有一种可能可以解释这个情况,就是时间是不存在的,如果时间不存在,就不存在过去、未来和现在。你说时间不存在了吧,这就不好理解了啊。

那么,这三种可能性,任何一个都是颠覆性的,就是至少对于现在的科学是有很大冲击,弄不好就把科学整个的颠覆了,因为不管是主观决定客观,还是未来改变过去,还是时间不存在,都会导致物理学甚至整个科学的颠覆。其实科学被颠覆还是小事情,关键是这个世界的本质的问题,如果我们最终研究发现这个世界不是真实的,是虚拟的,我们该怎么面对接下来的生活就成为一个很大的问题,是吧?”

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《华严经》讲:“若人欲了知,三世一切佛,应观法界性,一切唯心造。”

《金刚经》讲:“凡所有相,皆是虚妄,若见诸相非相,即见如来。”“过去心不可得,现在心不可得,未来心不可得。”

#人生的拓展可以是全方位的#

发布于 重庆