試解神秘雙縫實驗的奧秘一
施諾威
量子雙縫幹涉實驗以其神秘、不可思議的現象困擾著當今的物理學界,其中量子(光子、電子)所表現的波粒二重性、測不准性、不可觀測性、鬼魅般的糾纏性、現時改變過去的特殊性等,都是一些匪夷所思,不合常理的現象。
正是這些特別的現象,使得西方物理學界認爲宇宙微觀世界與宏觀世界的規律完全不同,甚至無法理解,以至于得出無需理解,成了現代物理學發展的一大障礙。我認爲造成這一情形的並不是事物本身神秘,而是我們的思考沒有到位。
首先,楊氏雙縫幹涉實驗産生了幹涉條紋說明光和電子是波,但當光或電子一個個的發射,爲什麽會是一個一個地落在接收屏上(表現爲粒子),而最後又形成了幹涉條紋(表現爲波)呢?
這一奇怪的現象是怎樣産生的呢?真的像量子力學說得那麽神秘嗎?其實不然,是兩個原因造成的,不存在違背常理。一、微觀環境裏所有構件都是原子級的;二、由于是原子發射與原子接受的機理造成的。
光和電子的雙縫實驗都是原子級的實驗器具之間的相互作用。當一個原子發出一個光波,由于原子是有能級的,所以發出的光波是特定的、一份一份的,這份光波通過衍射再同時穿過兩條縫隙形成相互關聯的兩束波自我幹涉,由于它們是相關聯的,仍然是一個整體波,處于糾纏態,並以幹涉波的形態前行到由原子組成的接收器。
因爲接收器也是由原子構成的,它接收光波也是一份一份的,而且是接受相對應能級的光波,所以這相關聯自我幹涉的糾纏波就會被一個接收器的原子接收,且只會産生一個亮點,而不是整個波的形態,這就給人光是一個粒子的感覺,其實是波!只是接受原因造成的。
但這種接受光的幾率又與其波能的強弱成正比,光疊加處接收多,光相消處接收少或沒有,這樣發射數量多了接收器上就會出現幹涉條紋。這個概率就是量子力學中的概率波,與量子力學相吻合。。
第二,我們來探討實驗中另一種波粒轉換的現象:
就是電子(實際是電子雲)表現爲波會轉化爲粒子的特性。一般認爲這是違反宏觀世界規律的現象,其實不然宏觀世界也有這樣的雙重性質的物質,就是粉沫流體(西方稱爲非牛頓流體)。粉沫流體就是把粉末狀的顆粒物與液體混合,這樣的混合物在靜止時表現爲液體,而一旦受到有一定速度的外力作用時就表現爲固體,可見宏觀世界裏同樣有著雙態的物質與現象。也就是說電子雲也有這種特性,在自然狀態下表現爲波,但當受到力的作用時就會凝聚成一點,表現爲粒子狀態。
我們用這個現象就能很好地解釋了:爲什麽在沒有"觀測"時電子都表現爲波的特征?因爲這時電子沒有受到外力幹擾,所以表現出波的本性,觀測時就會有外力作用在電子上,受到外力的作用它就凝聚成一點變成了粒子。
這樣我們就用宏觀的世界規律很好地解釋了微觀一些現象,而且一點也不神秘、不奇怪,說明我們的宇宙有著統一的規律,量子力學的神秘也將會被打破。(還有請看解二)
爲了進一步證明這一點,我提出一個假設實驗——就是在宏觀層面模仿並完成微觀量子雙縫實驗。
根據前面我對量子雙縫實驗結果的明確解釋得出神秘的微觀雙縫實驗其實一點也不神秘,他和我們生活的宏觀世界規律是一致的,由此我設計如下的實驗。
1、首先像一個個原子一樣准備無數個特定頻率與強度相同的接收器,組成接收屏,並設定接收器接收到信號後發光。爲了便于研究我們可以多取幾個波段做實驗。
2、准備好一個剛好發射這樣頻率與功率的發射器。
3、准備好做雙縫的材料。
4、安裝好不同波段的宏觀電磁雙縫實驗器材。
下面分別做實驗:
(1)當發射器發射一個電磁波時,看接收屏是怎樣接受的?如果是一個接收器亮,說明這符合微觀實驗特點。說明我們看到的點不是粒子轟擊造成的而是波被一個接收器接收造成的;
(2)繼續發射電磁波,看能否出現幹涉條紋,如果出現幹涉條紋說明宏觀實驗成功地演示了微觀現象,實驗成功!說明光是波;
(3)加入"觀察",電磁波不是電子如何加入對電磁波的作用力呢?這個有待大家思考。
實驗的結果可能會帶來哪些重要的意義:
一、無論是宏觀還是微觀的波都有著統一的規律。具體差別還需要進一步的實驗來完成;
二、否定了量子雙縫實驗的部分神秘性;
三、從粉末流體液固的轉換來看,光受到外力的作用會瞬間凝聚成一點(粒子態),我把這稱爲波的波凝性;
四、波被一個接收器瞬間接收,說明波具有瞬時整體接收性;
五、可望結束幾百年來關于光是波還是粒子的爭論,得出:光是波,是一份一份的波:
六、有望突破量子力學的局限性。
希望有人能將上面的實驗完成,並關注試解二,試解三 。
作者:施諾威(筆名)湖北省潛江市人
2019年11月1日於潛江