雙縫干涉實驗中觀察者的定位如何?

時間 2021-05-11 17:54:53

1樓:

你能觀察到電子就說明有光進入到了觀察裝置裡並發生了能量交換。能量交換必然改變電子的物理性質,所以這個實驗發生了條件的變化--電子的能量變化影響了產生明顯干涉條紋的條件

2樓:泰文河

雙縫干涉實驗中觀察者的定位不重要,重要的是觀察儀器是否已經干擾了參與干涉的光子或者電子。

時空階梯理論已經對雙縫實驗解釋清楚了,沒有神秘可言,而且都是在一些能量變化,這裡沒有神秘主義,沒有唯心主義,有的只是增加了暗物質和暗能量,而暗物質和暗能量正是我們未來的研究物件。

時空階梯理論對雙縫實驗的解釋--延遲選擇量子擦除實驗的本質https://

image.hanspub.org/pdf/MP20190600000_24666413.pdf

3樓:

在巨集觀上,通常觀測,我們認為就是觀察和測試,而在科學上,觀測是用技術手段去獲取物質的狀態資訊。那麼在微觀上,觀測一定會落實到,用光子去獲取資訊,因為資訊的傳遞依賴於光。

然而事實上,在微觀實驗中,比如量子擦除實驗,並非需要我們去完成觀測量子的行為和過程,而只要構建出可以觀測到的可能性,便可以讓量子狀態發生變化。

可見,觀測對微觀的擾動,並非是觀測行為本身,而是觀測所能夠獲得資訊的可能性,也就是說:一旦形成資訊獲取的路徑,便可以對微觀產生實質性的影響。

這很有趣,或許資訊和路徑,才是上層因果邏輯的本質。而路徑又可以形成迴圈,這樣因果和邏輯也就可以形成迴圈,成為無窮無盡的無限。

而這也可能就是巨集觀物體,沒有微觀波動性(不確定性)的原因所在,因為巨集觀物體的資訊路徑,顯然已經是被確定存在的了。

那麼,在不確定性原理中,試想粒子同時確定的位置和動量資訊,是否是客觀存在的?

如果是存在的,只是粒子的固有秉性——波粒二象性,限制了我們對這個確定資訊的獲取,那麼,我們獲取微觀資訊與確定性本身就是矛盾的,因為獲取形成了資訊路徑,導致不確定,而只有不獲取,確定性資訊才會客觀存在。

這就像,一間不透光的屋子,我想知道屋裡子有什麼,可一旦有光進入,屋裡子的東西就會與光結合產生原來沒有的東西,所以我永遠無法獲得屋裡子原有的資訊——或許屋裡子沒有資訊,也可能會有無數種資訊,誰知道呢?

這一切都在於,我們依賴光去獲取資訊,更在於我們的本質,都是由同樣的量子資訊所構成——然而,或許一切都是資訊,而萬物皆位元。

深度解讀:數學的本質與宇宙萬物的關聯

微觀世界:不確定性、波粒二象性、量子糾纏與觀測的本質

4樓:小一圈

我也沒搞明白,這個觀察者僅僅指的是儀器嗎?那怎麼保證儀器本身的工作不會對電子產生影響啊。還有說是因為人的意識造成的,那光人眼觀察會出現波粒二象性嗎?

按照後面那個粒子能改變已發生軌跡的實驗,只要有觀察者就永遠不會出現波的特徵,那如果人的意識影響,人算觀察者,不應該永遠不會出現波的特徵嗎?只要人看就是進行了觀察。

我已經不知道自己在說啥了,單純只想知道已經實驗證實的能影響波粒二象性的觀察者除了儀器還有什麼?

5樓:賈明子

我來回答一下這個問題。我們首先假設存在乙個觀察儀器A,A可以觀察電子路徑。我們假設:

1、A滿足所有的量子演化規律 - A是一台量子儀器。當電子經過縫1的時候,它顯示1,經過縫2時顯示2,否則顯示0.

2、A對電子的觀察行為是物理行為而不牽扯任何意識。

3、A的觀察不影響電子的量子態(確定的路徑是電子的乙個本徵態)

那麼,對於乙個初始的儀器A,它的狀態為0,這時乙個電子經過縫1,他與觀測儀器相互作用後的演化為:

如果電子經過縫2,則

因此對乙個雙縫實驗,電子的波函式表示為:

首先,如果儀器不開啟,意味著儀器與電子不發生任何相互作用,所以,不會以任何形式破壞干涉。

其次,儀器開啟但不記錄,對於電子-儀器的復合系統,它的復合波函式就是這樣演化的:

此時它的空間波函式強度分布為:

其中,最後一項就是干涉項。

那麼我們來分情況看,如果我們有乙個完美儀器,可以嚴格區分路徑資訊,也就是說這個儀器的量子態1和量子態2可以被我們完全區分開來(例如乙個偏向左側的指標和偏向右側的指標),那麼,儀器的1和2兩個狀態沒有重疊,所以干涉項中,

那麼,干涉項消失了。也就是說,只要開啟儀器,記錄不記錄都是一樣的:干涉消失。

如果儀器並不完美,也就是說狀態1和2之間有部分重疊,例如中偏左指標和中偏右指標,儀器狀態不能完全反應電子路徑資訊,那麼,上述干涉項就不會完全消失,只會減弱。也就是說,我們會看到弱化的干涉。

這一點,記錄和不記錄都是一樣的,只要是儀器開啟,就會出現干涉消失或弱化的情況。

我們回來看看儀器和電子的波函式演化過程,最終形成的狀態:

就是乙個糾纏態:它是電子路徑資訊與測量輸出資訊之間的一一關聯。如果這個關聯是最強關聯,也就是說,它們形成最大糾纏態(貝爾態),那麼路徑資訊就會完全洩露,干涉消失

如果這個關聯是弱關聯,那麼路徑資訊就會部分洩露,干涉弱化但不消失

所以說,觀察者的作用就是建立路徑資訊與觀測儀器的資訊關聯。關聯一旦建立,就會干擾干涉,無論觀測結果有沒有被記錄、有沒有被我們看到。

觀察者可以是物理儀表、有意識的人類、或者是任何一種能夠與電子形成糾纏的物理過程。它的定位就是與電子路徑資訊形成糾纏,進而把電子帶入更大的復合系統(也就是路徑資訊洩露。)

它本質上與觀察無關。

6樓:無名氏

主要看下面回答結論錯誤,

我只說實驗結果,你假設的情況有確定性結論

地球上所有物理實驗室做過成千上萬次了,說還做不出實驗的可以散退,雙縫干涉和延時實驗是一體的,先上實驗結果(再次重申,這些結果是已經明確的)

1. 雙縫處使用手段記錄粒子通過哪乙個縫,收集到資料,檢視資料,人觀察螢幕上會出現粒子雙條紋(粒子態)

data才是這裡面的關鍵!

7樓:

站個坑位。

也是胡思亂想,我猜想電子在某個運動方向上是超光速的。

因為我們知道電子和質子結合後產生中子同時還會有光子。同時根據相對論的理論,有一張圖表示超過光速的物體隨著能量增加反而速度會減小,但絕不會和光速重合,正好和常見的物質相反。而電子和質子結合產生光子的過程可能就是這種超光速的物質和亞光速的物質結合的體現,他們最終中和在了光上。

電子運動可能和超光速有一定聯絡。

而且超光速的物體有很多超乎想象的現象。因為我們目前只能借助光子觀察,所以我們觀察到的結果是延後的,真正的電子軌跡是在未來才能發生,而我們意識上的未來又是非常不確定,所以產生了概率波等不確定性。

我記得有誰說過無法確定電子的運動軌跡,知道其速度但無法確定其位置,確定其位置卻無法確定其速度。根據我們一般認識,確定物體位移需要時間和速度,確定速度需要位移和時間。可能由於人們觀察手段有限,在這些自變數中無法確定足夠的資訊來求出電子的速度和位移。

另一方面好像已經有計算指出電子自旋速度是超過光速的?

嚶嚶嚶乙個物體過去的位置和速度我們是可以確定的,但是無限將來的可能性無法確定。水波雙縫干涉實驗可以看成是無數個單元相互作用的結果,那麼電子的波的屬性是不是它和所有自己可能性相互作用的結果?而它粒子的屬性——當我們試圖觀察或束縛它的時候就已經是過去了,就可以輕易確定出它的位置,這就是一旦觀察它的運動就只會呈現粒子的屬性的一種猜測

當然也是我個人腦洞大開(笑

8樓:tl22172132

雖然會被人說(人家可是物理學家科學家你算是什麼敢質疑他們)但是,你們小時候都有玩過鏡子碎片吧如果是那種上面還是有泥的正好這個鏡片被拆分成兩部分然後你用他反射太Sunny你會發現遠處和近處 。。。 懂得應該懂了不懂得就當我在裝逼吧

9樓:葉曉度

為什麼總有人覺得「觀察者」一定是人呢.......

在客觀的物理規律面前,人和石頭沒有區別。

坍縮的根本原因是測量過程與被測物件發生的作用,導致被測量的過程出現了坍縮,和人沒有半毛錢關係。

回到雙縫干涉實驗上,探測器之所以能探測到電子,是因為電子和探測原件發生了作用,這種作用改變了電子原本的物理過程,進而導致坍縮不會產生干涉條紋。

不管是探測器放在那沒開,還是開了沒有記錄,或者記錄了人不去看,都不是重點,重點是有沒有發生額外的作用破壞了電子原本的物理過程。

別太把人當回事

10樓:理性操作

外行乙個!我腦洞一下會不會是觀察方式的問題!因為我們看到東西是看到了光!

那能不能用一種類似於摸的方式來觀察??不發出任何干擾也不接收任何粒子的觀察方式!?可能沒有這種方式!

11樓:雞鳴

在這個問題回答一波如果我們本生所處的空間就在不斷的延展以扭曲那麼電子走過的路徑也將會被扭曲,而這個時候由於加入了個攝像機,而攝像機加入的位置剛好和電子發射機和面板成三角型關係導致空間被加固進而電子傳播路徑變為直線,具體來看就像在一碟子的水中加入一點顏料,顏料的傳播路徑並不會成標準的圓傳播擴散開來,b站有些視屏在乙個有水的碟子中加入多種顏料,然後讓其同時擴散,不同顏料都隨著近直線傳播,但是依然有顏料近直線的傳播路徑會發生z字型的褶皺,如果電子在傳播的時候空間也發生z字型的波動,那麼電子傳播路徑也會發生改變,而攝像機可能會干擾空間的改變或者扭曲,驗證方法就是加長電子加速器到雙縫的距離,減少攝像機所能拍攝到的空間,具體也不知攝像機如何干擾到空間,瞎猜的就這樣

12樓:雲天明

我個人猜想:量子層面已經深入到了人類思維的層面(我們大腦就是以量子形式思考的)。我們的思維會直接與現實世界發生作用了 ?

13樓:

我個人覺得,是觀察的方法影響了粒子的運動方式.電子一直應該是粒子狀態.沒有什麼波的形式.

空間裡什麼未知物質在波動,影響到了電子(微觀上的小球,原子,中子都可以)運動,使電子受了力.改變了運動狀態.

14樓:葛雨

我沒有重複過這個實驗但是我想請各位把那個觀測裝置換成長焦鏡頭之後放在發射源、雙縫、成像裝置這三組成的球型空間之外再觀測。我相信結論會是不一樣的。

就我個人而言,我並不相信也不承認所謂的觀察導致的坍縮,最起碼用「觀察」一詞是不負責任和惟心的,另外真實的情況到底是不是坍縮還是另一回事!是不是「科學界」認為沒有必要去印證乙個「已經被定論」的理論也是有待考慮的

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airforce000 雙縫實驗的所有詭異的前提是 粒子呈波粒二象性 為什麼有這個前提?因為使用波粒二象性這個原理在理論上應用上至今都很完美。從邏輯上說,任何理論都不可能100 完美的解釋我們這個宇宙中的規則 或者說至少是有改善空間的 波粒二象性也不會例外。從雙縫實驗的結果看,觀察本身改變了實驗結果...

雙縫干涉實驗加不加攝像機觀察的結果不同,會不會是因為觀察的方式不同?

lynxliu 你這個比喻不完全一樣,因為測量結果的產生一樣是需要過程的。你可以把這個過程看做是吃乙個餃子,你可以決定是蒸著吃還是煮著吃,但是你蒸了就不能煮,反過來也一樣。做了就改變餃子了。粒子也是,沒有相互作用你就提取不到資訊,一定要測量者來決定提取資訊的方式。那麼這種方式也決定了提取的結果形式。...

電子雙縫干涉實驗的觀測儀器?

物理物理 或許微觀世界粒子是高維度的,呈現無限可能性波的狀態,四維時空的光子反射觀察,干擾了高維度的某一部分,使其被困在四維時空,形成了粒子狀態。打個不是太嚴謹的比方 二維平面紙,上面有乙個 二維圓a 然後有乙個三維球體,不斷垂直於二維平面,進行上下穿越二維紙的運動。這種運動狀態,在二維世界的人看來...