綜述在世界上,究竟什么才是絕對(duì)的真理存在?人類(lèi)在高速發(fā)展之中構(gòu)建出了完整的人類(lèi)文明世界,在人類(lèi)文明之中,我們奉“科學(xué)”為最高宗旨。我們認(rèn)為,在物質(zhì)世界中,唯物主義是最為正確的,世界上的所有物質(zhì)存在都是有科學(xué)依據(jù)的。面對(duì)虛無(wú)縹緲的神學(xué)以及唯心主義,大部分人都是持懷疑態(tài)度的,認(rèn)為在世界上,根本沒(méi)有所謂“神”的存在。那么事實(shí)真的如此嗎?歷史上的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)似乎就打破了這個(gè)固有的觀念,在我們的世界上,也許科學(xué)的盡頭便是神學(xué)。
雙縫干涉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與理論都是推動(dòng)人類(lèi)文明發(fā)展的重要“武器”。在歷史上,我們?cè)?jīng)做過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)去印證理論的正確。因此,實(shí)驗(yàn)之于理論,也是相輔相成的。歷史上著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)也不例外。雙縫干涉最初的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯糜谡故竟庾踊蛘唠娮拥任⒂^物體所呈現(xiàn)的波動(dòng)性和粒子性。但在各界科學(xué)家對(duì)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)結(jié)果展開(kāi)深究后,它所得出的理論,是為人們所不能接受的。
在了解雙縫干涉實(shí)驗(yàn)之前,我們得先熟悉一下當(dāng)時(shí)物理學(xué)界對(duì)“光”的定義。歷史上,麥克斯韋曾經(jīng)利用方程對(duì)電磁波做出了計(jì)算,解開(kāi)了關(guān)于電磁波的秘密。人們發(fā)現(xiàn),電磁波的運(yùn)行速度實(shí)際上和光是一樣的,所以在此之下,人們給光也下了一個(gè)著名的定義:光是一種波。但同時(shí),在物理學(xué)界中也有許多人信奉牛頓所給出的觀點(diǎn)——光是一種粒子。所以對(duì)于光的定義,物理學(xué)界中也一直存在爭(zhēng)議。
在此背景之下,1807年一位名為托馬斯·楊的英國(guó)科學(xué)家便發(fā)起了著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn),去尋求光的實(shí)質(zhì),所以雙縫干涉實(shí)驗(yàn)也叫作楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的過(guò)程實(shí)際上是很簡(jiǎn)單的。當(dāng)時(shí)托馬斯·楊利用一個(gè)點(diǎn)燃的蠟燭以及一塊被割開(kāi)兩處的遮擋板、一面屏幕便做起了實(shí)驗(yàn)。托馬斯·楊首先先把蠟燭擺在遮擋板后,然后點(diǎn)燃蠟燭觀測(cè)屏幕上光所形成的條紋。
實(shí)驗(yàn)原理實(shí)際上是很簡(jiǎn)單的,如果光是一種粒子,那么在這種情況下便會(huì)直接透過(guò)縫隙投影在屏幕之上,成為明暗相間的條紋。但如果光是一種波,那么便很可能會(huì)隨機(jī)通過(guò)左邊或是右邊的縫隙到達(dá)屏幕之上。最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓所有人都大為震驚,在屏幕上,干涉條紋出現(xiàn)了,那么這項(xiàng)研究也證明,光確實(shí)是一種波。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)將微觀世界的疊加態(tài)以及不確定性在人們面前展示得淋漓盡致。
迭代升級(jí)的實(shí)驗(yàn)盡管實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)證明光是一種波,但是物理學(xué)界對(duì)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果依舊抱有懷疑。著名的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦便曾經(jīng)提出,光還是具有粒子性的。隨著爭(zhēng)議的不斷升級(jí),物理學(xué)界也有許多物理學(xué)家對(duì)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)做出了“迭代升級(jí)”。在1909年的時(shí)候,英國(guó)物理學(xué)家杰弗里·泰勒便對(duì)雙縫實(shí)驗(yàn)重新做出了調(diào)整升級(jí)。他將發(fā)射光源的強(qiáng)度做出了調(diào)整,確保每次只有一個(gè)光子能夠通過(guò)雙縫板。
按照常理來(lái)說(shuō),在實(shí)驗(yàn)的屏幕上應(yīng)該是出現(xiàn)兩條亮斑才會(huì)符合原本所預(yù)想的結(jié)果,但是令杰弗里·泰勒沒(méi)想到的是,干涉條紋還是出現(xiàn)了。百思不得其解之下,泰勒只能給出“光是與自己發(fā)生干涉”的理論對(duì)外界做出解釋。在此之后,上世紀(jì)70年代,人們又對(duì)雙縫實(shí)驗(yàn)做出了升級(jí),這時(shí)候,人們?cè)趯?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上加了一個(gè)監(jiān)視儀器來(lái)觀察光。
但是奇怪的事情還在發(fā)生,當(dāng)監(jiān)視儀器打開(kāi)時(shí),屏幕上便不會(huì)出現(xiàn)干涉圖樣。而當(dāng)監(jiān)視儀器關(guān)閉時(shí),屏幕上又會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。這就仿佛光是知道我們?cè)谟^察它一樣,會(huì)隨著人類(lèi)的觀測(cè)而改變自己的“選擇”。隨著實(shí)驗(yàn)的不斷升級(jí),量子擦出實(shí)驗(yàn)在歷史上出現(xiàn)了。但是不管人類(lèi)怎么做,干涉條紋都會(huì)出現(xiàn)。原本簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)始挑戰(zhàn)人們對(duì)世界的認(rèn)知,原本的“因果律”也在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到了挑戰(zhàn),對(duì)于物質(zhì)世界,人們產(chǎn)生了懷疑。
實(shí)驗(yàn)的恐怖性對(duì)于實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的結(jié)果,人們給出了兩種懷疑。一種便是光能夠改變過(guò)去,在儀器開(kāi)起來(lái)的時(shí)候,光能夠改變之前的形態(tài)。另一種便是光能夠自主做出選擇,選擇自己是成為波還是粒子。無(wú)論是哪種解釋?zhuān)紝?duì)人們的認(rèn)知產(chǎn)生了巨大的影響。所以在物理學(xué)界中,也有科學(xué)家提出,實(shí)際上自己從未懂過(guò)世界,也從未了解過(guò)量子力學(xué)。
在微觀世界中,很可能會(huì)出現(xiàn)“先有果,后有因”的現(xiàn)象。如果將這種理論放大到我們的宏觀世界中,那么便會(huì)代表著我們的世界實(shí)際上是被定死的。也許在宇宙深處,人類(lèi)才剛剛經(jīng)歷一場(chǎng)滅亡,只是我們觀測(cè)不到。我們的世界可能是由一串代碼構(gòu)成的,所謂的自由意識(shí)在既定程序之下也不過(guò)是假的。我們的世界,也許從未被我們了解過(guò)。
結(jié)語(yǔ)在宇宙中,什么是科學(xué)?科學(xué)是能夠被人類(lèi)所定義的嗎?事實(shí)上,通過(guò)雙縫干涉實(shí)驗(yàn),我們了解到了微觀粒子的“恐怖之處”,也許科學(xué)的盡頭真的是神學(xué),我們?cè)谟^察粒子的時(shí)候,粒子也在對(duì)我們做出觀察。