隨著人類科技的不斷發(fā)展,歷史上也有越來越多的科學家開始嘗試一些全新的科學實驗。物理學作為推動人類文明發(fā)展的重要“武器”,其中所包含的理論曾刷新過多次人類對于世界的看法。
對于物理學家而言,每一次實驗的開展就是一次全新的嘗試,他們既能夠通過物理實驗看到不一樣的物質(zhì)世界,同時也能夠為我們帶來全新的物理理論。
而雙縫干涉實驗就是歷史上著名的物理實驗,與其他的實驗不同,雙縫干涉實驗被譽為最離奇的實驗之一,甚至它還揭示出了有關(guān)平行世界的秘密,這究竟是怎么回事呢?
雙縫干涉實驗是什么?
要想知道雙縫干涉實驗為我們揭開了怎樣的秘密,首先我們就得先來了解一下到底什么是雙縫干涉實驗。
實際上,雙縫干涉實驗是一項致力于展示光子或者電子等微觀物質(zhì)所能呈現(xiàn)的波動性和粒子性的物理實驗。簡單來說,通過雙縫干涉實驗,我們便能夠知道光究竟是以粒子還是波的形式存在的。
從實驗操作上來看,雙縫干涉實驗并不難。最初版的雙縫干涉實驗是在1807年的時候由英國科學家托馬斯·楊所發(fā)起的,因此,雙縫干涉實驗也被稱作為“楊氏雙縫實驗”。
在此之前,物理學界一直堅持著牛頓的看法,認為光是以“粒子”的形式存在的。而托馬斯·楊一直卻認為光實際上與聲音的傳播形式類似,這也代表,光在托馬斯·楊眼中是有可能以“波”的形式存在的。
托馬斯·楊
為了研究光究竟是以什么樣的形式存在的,托馬斯·楊開啟了著名的雙縫干涉實驗。
最初,托馬斯·楊準備了一根蠟燭、一塊留有兩條縫隙的遮擋板以及一面墻壁便展開了這項實驗。
在實驗過程中,托馬斯·楊先是將蠟燭點燃,使得光源出現(xiàn)。緊接著,托馬斯·楊將蠟燭放置在遮擋板后,開始觀測遮擋板在墻壁上所呈現(xiàn)出的模樣。
如若是光是粒子的話,便會直接穿過雙縫,在屏幕上顯現(xiàn)出兩塊明顯光斑。而如果光是波的話,那么在傳播過程中便會如同“水波”般相互干涉,那么最終便會在屏幕上呈現(xiàn)出明暗相間的條紋。
通過實驗,托馬斯·楊發(fā)現(xiàn)在屏幕上出現(xiàn)了條紋,而這個條紋在后來也被人們稱作為“干涉條紋”。干涉條紋的出現(xiàn),證明了光實際上是以“波”的形式存在的。
爭議重重的實驗結(jié)果
雖然通過托馬斯·楊的初代雙縫干涉實驗,我們能夠知道光是以“波”形式存在的。但這項實驗結(jié)果在物理學界卻沒有被完全認同,我們熟悉的著名物理學家愛因斯坦便通過“光電效應(yīng)”證明了光實際上還是以“粒子”形式存在的。
就此,關(guān)于光究竟是以怎樣形式存在的,便成為了物理學界始終難以被解決的難題。
隨著爭議的不斷升級,雙縫干涉實驗也在不斷迭代升級,越來越多的物理學家開始重新做起雙縫干涉實驗,以求來尋找“光”的答案。
在1924年的時候,路易·德布羅意創(chuàng)造性地提出了“波粒二象性”的說法,認為光實際上是可以同時以波和粒子形式存在的。這說明了,其實誰都沒有錯,光本身就具有兩種不同的存在模式。
而在之后,各種不同版本的雙縫干涉實驗也出現(xiàn)了,只不過無論科學家如何改變實驗裝置,實驗結(jié)果都是不變的。
只要有機器監(jiān)視著光子,那么屏幕上就只會出現(xiàn)光斑。而如若機器不監(jiān)視著光子,那么干涉條紋便會出現(xiàn),就如同光事先知道了人類有無在觀測它一樣。
科學家們開始逐漸意識到,微觀世界中的“因果律”很有可能與我們所認知的規(guī)律是相反的。在微觀世界中,很有可能存在著“先有果,后有因”的現(xiàn)象。如若這一理論是真的,那么我們的世界觀很有可能將被重塑。
平行世界的存在
雙縫干涉實驗不僅沖擊了人們對于因果律的看法,同時也為我們揭示了平行世界的存在可能性。
通過實驗,我們能夠知道量子實際上很有可能是存在著“疊加態(tài)”與“量子坍塌”現(xiàn)象的。當一個光子從光源處發(fā)射后,它既可以是一種波,也可以是一種粒子,光既通過了左邊的縫隙,同時也通過了右邊的縫隙,這就是我們所說的疊加態(tài)。
放眼整個宇宙中,我們的宇宙也很有可能將會隨著我們選擇的不同而分裂成不同的宇宙。在人的一生當中,我們要面臨著無數(shù)的選擇,每一次的選擇都會將我們引到不同的道路上。
這對我們來說就像是在走一條分岔路,我們選擇了其中的一個路口,并不代表另外一個路口不存在。在另外一條道路之上,也很可能存在著另一個我們在其中行走。
不同的選擇,指引我們來到不同的平行世界。如今我們所存在的世界,也很有可能只是萬千個平行宇宙中的一員。
結(jié)語
作為歷史上最離奇的實驗之一,雙縫干涉實驗大大顛覆了我們對于物質(zhì)存在的看法?;蛟S在宇宙之中,真的存在有無數(shù)個不同的平行宇宙,也存在著無數(shù)個不同的“我們”。我們在各不相干的宇宙中生存,永遠不會知道對方的存在。