为什么有人说，“延迟实验”会让人感到“毛骨

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摘要：科学实验，是科学家证明一个理论或者研究一个现象的最好办法，比如在比萨斜塔进行的“自由落体”实验就让人类从一个新的角度看待这个世界。很多时候，实验都是科学的一部分，

科学实验，是科学家证明一个理论或者研究一个现象的最好办法，比如在比萨斜塔进行的“自由落体”实验就让人类从一个新的角度看待这个世界。很多时候，实验都是科学的一部分，但是有这样一个实验，向我们描述的现象让人感到“毛骨悚然”。

1900年，普朗克在研究“黑体辐射”问题时提出了“量子”的概念，自此量子力学问世，随着众多科学家的研究和完善，量子力学逐渐成为了人类的基础物理理论，和相对论一样，不断影响改变着我们的思维。

量子的本质是一个物理量的最小单位，比如“长度”“时间”这些物理量都是可以量子化的，因此量子并不是现实世界中存在的粒子，而是一个物理概念，比如“普朗克时间”和“普朗克长度”就是“时间量子”和“长度量子”，因此，量子力学的本质就是探索微观世界中粒子运动的规律。

随着研究的深入，科学家发现了让人惊讶的事实，在微观世界中粒子的运动规律，和我们日常生活中熟悉的经典力学完全不同，甚至有一些现象违反常识，让科学家怀疑宇宙的本质。

比如今天我们要说的“双缝实验”，以及这个实验延伸出的“延迟实验”。双缝实验十分简单，我们在高中都进行过这个实验的操作，但是物理老师并不会给你讲述这个实验背后的意义，为什么双缝实验会让人感到毛骨悚然。

双缝实验十分简单，这个实验的意义是让我们通过干涉条纹了解到光的本质，光并不是单纯的粒子，从烛光留下的干涉条纹就可以看出来，光具备波动性。这个现象被称为光的波粒二象性。

其实科学家一直对光属于粒子还是以波的形式存在感到疑惑，随着科学的发展科学家才发现，光具同时具备粒子和波的特性，并且这种现象不仅仅在光子身上存在，在电子等微观粒子的身上同样存在，这种现象被我们称为“波粒二象性”，并且这种现象在所有的粒子和量子上普遍存在。

科学家使用先进的电子设备进行实验，可以保证每次只有一个电子被发射出来，它会随机选择挡板中的一个缝隙通过，但是在连续发射多个电子后就会发现，屏幕上仍然有干涉条纹出现，这就证明了电子同时以粒子和波的形态出现，自己通过了两个缝隙，并且产生了干涉。

电子在通过两个缝隙时，从粒子的状态变成了波，虽然有些匪夷所思，但是这就是微观粒子的内禀属性，所有的粒子都具备波和粒子两种状态，甚至可以两种状态并存，只要我们不去观察，就无法确定这个粒子的确切状态。

为了更深入的研究，科学家想知道电子在通过两个缝隙时的状态，它们究竟是怎么在短时间内从粒子转变成波的呢？于是科学家在两个缝隙前安装了探测器，试图用摄像机来观察并留下粒子通过缝隙时的影像。

在加入了探测器后，科学家惊讶地发现，电子在穿过缝隙的这个过程中居然完全以粒子的状态运动，背后的屏幕上也没有留下干涉条纹，这证明电子只通过了一个缝隙，没有以波的状态通过两个缝隙发生干涉。

这个现象让科学家十分疑惑，拿走了探测器后，电子仍然会发生干涉，这个现象似乎在暗示我们，人类的观察可以影响微观粒子的状态，在我们观察时电子只具备粒子性，但是没有观察者存在时，电子就具备波动性。

1979年，为了纪念爱因斯坦诞辰100周年，约翰·惠勒在讨论会上提出了一个思想实验“延迟实验”。之前的实验我们在缝隙的挡板前加入了探测器，那么我们在电子通过缝隙后，再打开探测器观察，让电子可以自己选择以什么状态通过挡板。

当一个电子以波的状态通过两个缝隙后，我们瞬间打开探测器，会观察电子只通过了一个缝隙，也就是说，人类的观察可以“延迟”电子的决定，让电子实际通过了两个缝隙后，再让电子自己选择它实际通过了一个缝隙还是两个。电子通过两个缝隙是过去已经发生的“事实”，人类的观察却可以改变过去，这个观察刚被提出就震惊了整个学术界。

这就是为什么双缝干涉实验让人感到毛骨悚然，在微观世界中，人类的观察可以改变已经发生的事实，并且人类作为观察者的存在可以改变粒子的状态，或许这就是为什么宏观世界和微观世界中的想象有这么多不同，人类这样的意识体观察后，可以保证宏观世界的稳定。

文章来源：《农村科学实验》 网址: http://www.nckxsyzz.cn/zonghexinwen/2021/0523/1021.html

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