일부 사람들은 왜 전자 이중 슬릿 간섭 실험이 '소름끼친다'고 말합니까?

전자이중슬릿 간섭실험이 '소름끼친다'고 불리는 이유는 전자이중슬릿 간섭실험에서 발생한 기이한 현상이 인류의 이전 인식을 완전히 전복시켰기 때문이다. 우리의 전통적인 개념에서는 물질의 움직임은 인간의 의지와 무관합니다. 즉, 사람들이 관찰하는지 여부에 관계없이 무의식적이고 비자발적인 일이 일어날 것입니다. 그것은 인간의 관찰로 인해 발생하지 않고 그 과정에서 발생합니다. 전자 이중 슬릿 간섭 실험에서 이 개념은 깨졌습니다. 실험적 현상은 사람들의 전자 관찰 여부가 전자의 움직임에 영향을 미친다는 것입니다. 즉, 사람들의 주관적인 의식이 물질의 움직임에 영향을 미친다는 것입니다.

그렇게 생각하지 않는 분들도 계시겠지만, 곰곰이 생각해보면 정말 믿기 힘든 일입니다. 마치 볼 수도 만질 수도 없지만 당신을 감시하고 주관적인 바람에 따라 세상을 적극적으로 변화시키는 무언가가 존재하는 것 같습니다. 더 이상 생각해보면 이 세계의 진정성에 대한 의문이 생길 것이다.

먼저 전자이중슬릿 간섭실험에 대해 말씀드리겠습니다. 사실, 최초의 이중 슬릿 간섭 실험실은 빛으로 만들어졌습니다. 평행한 단색광의 광선이 두 개의 평행하고 매우 가까운 슬릿에 조명되었으며 뒤쪽의 배플에 밝고 어두운 줄무늬가 나타납니다. 이것이 이중 슬릿 간섭입니다. 실험. 빛의 이중 슬릿 간섭 실험은 빛이 파동임을 측면에서 증명합니다. 그런데 물리학자 존슨(Jonsson)이 갑자기 아이디어를 내서 전자를 이용한 이중 슬릿 간섭 실험을 했습니다. 처음에는 아무 것도 아니었는데, 실험 결과는 실제로 전자가 빛과 같은 특성을 보였다는 것입니다! 즉, 전자도 파동이다!

드 브로이(de Broglie)가 제안한 물질 파동 이론으로 인해 과학자들은 전자도 파동-입자 이중성을 가지고 있다고 믿을 수밖에 없습니다. 이 설명은 완벽해 보이지만 여전히 그 비결을 아는 사람은 없습니다.

1974년 한 대학 교수는 이 실험에 대해 더 깊은 의문을 품고 실험을 다시 시작하여 두 개의 슬릿 양쪽에 초고정밀 모니터를 설치했고, 이번에는 결과가 경악스러웠다. 많은 사람들: 모든 전자가 선명하게 보일 수 있었고 뒷면 배플에 두 개의 밝은 선이 있었고 이중 슬릿 간섭이 사라졌습니다...

교수는 이 악을 믿지 않았기 때문에 전원을 껐습니다. 모니터를 보니 기적적으로 이중 슬릿 간섭이 다시 나타났습니다. 그러나 모니터링을 다시 시작하자 이중 슬릿 간섭은 다시 사라지고 전자가 이중 슬릿을 차례로 통과하여 두 개의 밝은 선이 형성될 때까지만 볼 수 있었습니다...

이 시점에서 모든 사람들은 이 실험이 왜 그토록 "소름끼치는"지 이해할 것입니다. 왜냐하면 이 실험에서는 알 수 없는 존재가 전자를 조작하여 사람들이 무슨 일이 일어나는지 보지 못하게 하는 것으로 보입니다. 전자가 간섭하는 순간. 이 영향을 미치는 요소는 물리학에 있어서는 안되는 단어인 인간의 의식이다. 현재 전자이중슬릿 실험에서 얻을 수 있는 결론은 간섭무늬를 보면 전자를 파동으로 생각하지만 입자로 생각하면 입자라는 것이다. 그리고 아마도 실제 상황은...

모든 답변이 길고 요점을 놓치고 있습니다.

왜 소름끼치는가가 문제다.

소름끼치는 이유는 이 실험의 결과가 사람들의 관찰 여부에 달려 있다는 점이다.

즉, 예를 들어보세요. 보통 거기에 끓는 물 한 컵을 넣으면 하루 동안 쳐다보거나, 하루 동안 카메라로 찍거나, 그냥 하루 동안 그 곳에 놔두고 직접 관찰하거나 카메라로 찍지 않습니다. 세 가지 경우 모두 다음날 물을 끓인 결과는 동일합니다. 즉, 날씨가 더 추워집니다.

하지만 이중 슬릿 실험에서는 세 가지 결과가 다릅니다. 이는 쳐다보면 하루가 지나도 물이 여전히 끓고 있는 것과 같습니다. 쳐다보지 않으면 하루가 지나면 물빛이 밝아질 것이다.

이 물잔에는 생명이 있고 의지가 있는 것 같고 보고 있다는 것을 알 수 있다.

이거 정말 끔찍하지 않나요? 더욱 무서운 것은 당신이 그와 숨바꼭질을 하기로 했으나 그가 몰래 카메라로 당신을 쏘아가 버리면, 그는 여전히 당신의 작은 속임수를 간파한 것처럼 보이며 다음 날 그는 곤경에 빠질 것이라는 사실입니다.

즉, 어떻게 관찰하든지 관찰하고 있다는 것을 알고 있다는 것입니다.

물론 이중 슬릿 실험의 대상은 물과 물의 온도가 아니라 광자 아이디어입니다.

하지만 무서운 점은 실험 결과가 의지에 달려 있다는 것입니다.

초대해주신 '독서세계' 친구들 감사합니다!

단일 입자 이중 슬릿 간섭 실험은 인류 역사상 가장 놀라운 실험 결과 중 하나입니다. 물리적 직관에 순응하는 거시 세계와는 전혀 다른 양자 세계에 대한 놀라운 설명입니다. . 실제로 이는 현실의 본질이 전혀 물리적이지 않을 수도 있음을 시사합니다.

우리에게 가장 친숙한 것부터 시작해 보겠습니다.

고무 오리가 물 속에서 위아래로 흔들리면서 주기적인 파문이 바깥쪽으로 퍼지는 것을 상상할 수 있습니다. 약간 떨어진 곳에서 잔물결이 중앙에 두 개의 구멍이 뚫린 장애물에 부딪혔습니다. 물결파는 대부분 막혀 있지만, 여전히 두 틈 사이로 물결파가 지나간다. 새로운 잔물결이 겹치기 시작하면 상호 간섭하는 새로운 잔물결이 형성됩니다. 이는 한 틈의 잔물결 꼭대기가 다른 틈의 꼭대기와 충돌하여 더 격렬한 봉우리가 발생하기 때문입니다. 두 개의 낮은 봉우리의 골이 중첩되면 더 격렬한 침하가 발생하기 때문입니다. 과학적으로 이러한 현상을 '보강간섭'이라고 합니다.

그러나 하나의 파도 마루가 다른 파도 골을 만나면 서로 상쇄되어 수위가 남게 됩니다. 이것이 바로 "파괴 간섭"입니다. 그래서 우리는 기복이 있거나 잔잔한 물이 번갈아 나타납니다.

Thomas Young은 1801년에 처음으로 빛의 이중 슬릿 간섭을 관찰했습니다. 빛의 광선은 두 개의 좁은 슬릿 영역을 통과한 후 수신 스크린에 여러 개의 밝고 어두운 줄무늬를 생성했습니다. "건설적" 간섭과 "파괴적" 간섭이 번갈아 나타납니다. 광자가 2개 이상 있으면 간섭 무늬가 나타납니다.

각 광자는 각각 두 개의 슬릿을 통과하고, 슬릿 이후에 서로 간섭하여 간섭 무늬를 형성합니다. 이 시점에서 여러분은 모든 물리학에서 가장 놀라운 실험 결과 중 하나를 보게 될 것입니다. 즉, 한 번에 하나의 광자만 방출될 때 간섭 무늬가 여전히 나타납니다.

즉, 광자가 하나만 방출되더라도 두 개의 슬릿을 동시에 통과하여 독립적으로 간섭하게 됩니다. 실험자들은 광자가 어느 틈을 통과하는지 관찰하기 위해 검출기를 설치하고 경로 정보를 얻은 적이 있다. 이때 간섭 현상은 사라졌다. 검출기를 제거하고 단일 광자가 다시 방출되면 간섭 무늬가 다시 나타납니다.

1987년까지 과학자들은 실험을 통해 부분적인 입자 경로 정보만 얻으면 간섭 현상(패턴)이 완전히 사라지지 않는다는 사실을 발견했습니다. 이것이 "양자 삭제 실험"(이중 슬릿 실험의 변형)입니다. 측정 중에 입자 운동이 과도하게 방해받지 않는 한 간섭 무늬는 무작위로 변경되거나 복구됩니다.

이중 슬릿 간섭 실험의 또 다른 변형은 지연 선택 실험입니다. 광자가 화면에 투사된 후 경로 정보를 표시하거나 삭제하여 감지기에 의해 감지된 경로 정보를 제거하거나 복원할 수 있습니다. 간섭 이미지. 이 시차 관계는 이론적으로 훨씬 더 길어질 수 있습니다. 경로 정보가 표시되면 광자는 하나의 경로만 통과하고, 경로 정보가 지워지면 입자는 두 개의 간격을 통과합니다. 즉, 사람들의 현재 행동을 관찰하면 과거의 사건을 결정할 수 있다는 것은 전통적인 이론에 반하는 것입니다.

나중에 물리학자인 Veritasium도 이 이중 슬릿 간섭 실험을 수행하여 줄무늬의 형성이 각 광자의 에너지 전달과 관련이 없다는 사실에 놀랐습니다. 관련 없는 광자가 많습니다. 즉, 각 광자는 이전 광자의 위치를 ​​알 수 없고 다음 광자의 착륙 지점도 예측할 수 없습니다. 그러나 각 광자는 줄무늬 영역 내에 들어가고 줄무늬 영역 외부로 떨어지지 않습니다.

1920년대 코펜하겐 대학의 양자역학 선구자인 코펜하겐은 파동함수는 물리적 본질이 없고 순수한 확률로 구성되어 있다고 믿었습니다. 이중 슬릿 간섭 실험을 설명하는 입자는 궁극적으로 모든 경로를 포괄하는 가능한 위치의 단 하나의 파동으로 존재합니다. 입자가 감지된 경우에만 해당 위치에 따른 경로가 결정될 수 있습니다.

코펜하겐 해석에서는 공간적 가능성과 명확한 속성 사이의 이러한 변환을 "파동 함수 붕괴"라고 부릅니다. 붕괴하기 전에 입자의 위치나 성질을 결정하려고 하는 것이 무의미하다는 것을 보여줍니다. 이는 우주가 모든 가능성을 동시에 존재하도록 허용하지만 마지막 순간까지 실제로 일어나는 일을 선택하지 않을 것임을 의미합니다. 더욱 "소름끼치는" 점은 이러한 서로 다른 가능한 경로 또는 서로 다른 현실이 서로 상호 작용하여 일부 경로는 현실이 될 가능성이 더 높아지고 다른 경로는 가능성이 낮아진다는 것입니다.

고등학교 물리학을 공부한 학생들이라면 누구나 이 실험에 대해 들어봤다고 하면 누구도 이의를 제기하지 않을 것이다. 하지만 대부분의 학생들은 이중 슬릿 간섭 실험이 빛의 파동성을 증명하기 위한 실험일 뿐이라고 생각했습니다. 당시에는 이 간단한 실험이 20세기의 가장 고전적인 실험 중 하나라는 사실을 깨닫지 못했습니다.

실험 이전에 사람들은 사물이 객관적으로 존재하고 어떻게 관찰하든 변하지 않으며 모두 객관적으로 존재한다고 믿었습니다.

실험 후 객관적 대상에 대한 관찰이 실제로 관찰 결과에 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌습니다. 즉, 사람들의 주관적 의식이 객관적 대상의 표현에 영향을 미친다는 것입니다.

구체적으로는 이렇습니다.

두 개의 간섭성 빛이 같은 공간과 시간에서 만나면 중첩이 일어나며, 빛이 화이트보드에 투사되면 빛의 파동이 발생합니다. 일부 영역에서는 강화되고 일부 영역에서는 광파가 약해집니다. 이는 빛의 간섭입니다.

그러나 각 광자의 구체적인 중첩 경로를 감지하기 위해 화이트보드를 측정 장치로 교체하면 불가능하며 두 개의 얇은 슬릿만 관찰할 수 있습니다.

코펜하겐의 설명에 따르면, 광자가 충돌할 때와 중간에 도달할 때의 시간과 위치만 관찰할 수 있으며, 광자의 위치가 감지되면 광자가 발생하게 됩니다. 파동함수의 붕괴와 광자 결맞음 현상, 즉 주관적인 관찰이 현상의 발현에 영향을 미치는 것은 파격적인 이론이라 소름이 돋는다.

조천원의 『신은 주사위 놀이를 하시나요?』를 꼭 읽어보시길 추천드립니다. 양자물리학의 역사'.

책의 저자는 이 문제에 대해 자세히 이야기하고 있다.

전자이중슬릿 실험. 이 간단한 실험은 실제로 가장 높은 수준의 물리학 문제를 해결하는 열쇠입니다. 그는 마침내 양자 물리학 분야를 발견하기 위해 가장 강력한 마음을 몰았습니다.

소름끼친다. 네, 양자물리학은 정말 무섭습니다. 물질과 의식은 수천 년 동안 과학과 철학에서 논의되어 왔습니다. 첫째, 그들은 물질과 의식이 완전히 다른 것이라는 점에 모두 동의하고, 둘째, 누가 누구를 결정하는지에 대해 논쟁을 벌입니다.

자, 양자물리학이 뒤집혔습니다.

우선 뒤집힌 것은 결정론이다. 모든 사람은 인과 이론가이며 세상의 모든 것은 원인이 있고 결과가 있어야 한다고 믿습니다. 원인이 없으면 결과도 없습니다. 양자물리학에서는 관찰하지 않으면 삶과 죽음이라는 두 가지 상태가 중첩된 상태에 놓이게 된다고 말합니다. 관찰하자마자 그것은 즉시 삶과 죽음, 즉 원인과 결과로 붕괴됩니다. 반전되어 있습니다.

그렇다면 전복되는 것은 물질과 의식의 경계이다. 의식과 같은 것들은 만질 수도, 볼 수도, 냄새를 맡을 수도 없지만, 물질은 볼 수 있고, 만질 수 있고, 냄새를 맡을 수 있습니다. 이제 양자물리학에서는 모든 물질이 원소로 구성되어 있다고 말합니다. 원자는 전자로 구성되어 있습니다. 끈입니다. 저위도 공간의 고위도 공간에 뭉쳐진 끈 묶음입니다. 정확히 말하면 진동하는 파동입니다. 관찰하지 않으면 진동하게 됩니다. 관찰하면 입자로 붕괴됩니다. 좋아요, 모든 물질의 본질은 파동, 진동, 공간의 일부입니다.

양자 물리학으로 인해 나의 세계관이 산산조각났습니다.

답변에 초대해 주신 @ReadWenshiji에게 감사드립니다.

이중 슬릿 간섭 효과는 매우 귀중하며 불확정성 원리를 사용하여 설명하는 것은 신뢰할 수 없으므로 당연히 소란이 발생합니다.

저자는 이 질문을 설명하려면 광자와 전자의 두 가지 자기 간섭 효과를 함께 분석해야 한다고 생각합니다.

소위 자기 간섭 효과: 입자에는 이중 슬릿 간섭 현상이 있습니다. 양자 이론에 따르면 입자는 동시에 두 개의 슬릿을 통과할 수 있습니다.

양자론의 이유는 입자의 운동이 원인과 결과의 법칙을 따르지 않고, 과정 궤적이 없으며, 동시에 어떤 위치에도 있을 수 있고, 복제할 수 있는 능력이 있다는 것입니다. .

이것은 신성한 논리입니다. 비국소성 이론이나 하이젠베르크의 불확정성 원리가 성립하지 않는다면 자기 간섭 효과를 어떻게 설명할 것인가?

제 생각에는 근본 원인은 양자과학자들이 '전자기파는 물질파의 여기 효과'라는 기본 원리를 이해하지 못하기 때문이라고 생각합니다.

또한 "초대칭 이론"이 필요합니다. 원자 스펙트럼은 페르미온과 보존의 반대 단일체의 에피텍셜 부분입니다.

원자 스펙트럼의 미세 구조는 핵외 전자가 영원히 진동하는 공명기로서 원자핵 주위를 이동하면서 원자 내부 공간의 장 매질을 자극하고 외부로 방사되는 원자 스펙트럼을 생성한다는 것을 보여줍니다.

원자 스펙트럼은 전자와 핵 물질 파동의 동시 여기 장 매체의 산물이며 원자의 전체 주변 구성 요소입니다.

최소 작용 원리에 기초하여 수소 원자를 예로 들면 다음과 같이 추정할 수 있습니다. 바닥 상태 전자의 진동 속도는 기본적으로 약 v0=2,200,000미터/초에서 안정적이며, 양성자의 진동 속도는 기본적으로 약 v*=500m/s에서 안정적입니다.

전자의 운동에너지는 다음과 같이 전자기파를 여기시킵니다: Ek=?mv?=hc/λ, λ=hc/Ek, Ek=?×0.91e-30×(2.2e6)?, 즉, Ek=2.2 e-18[J], λ=9e-8[m]=0.9[nm]입니다.

양성자의 운동 에너지는 다음과 같이 전자파를 여기시킵니다: Ek'=?m'v'?=hc/λ', λ'=hc/Ek', Ek'=?×1.67e- 27×500?, 즉 Ek'=2.1e-22[J], λ'=9.5e-4[m]≒1[mm]입니다.

실제 원자는 닫힌 시스템이 아니며 다른 입자의 영향을 받습니다. 핵 외부의 전자 진동 속도와 핵은 여러 가지 방식으로 변화하므로 원자 스펙트럼이 미세하게 분포됩니다. .

다핵자의 원자스펙트럼은 외부전자물질파와 핵물질파를 대표적으로 중심으로 이론적 계산을 할 수 있다.

고피안 양자론은 전자가 핵 주위를 움직이면 구심력을 제공하기 위해 쿨롱 힘이 필요하다고 걱정한다. 전자기파가 계속해서 방출되면 쿨롱 힘이 곧 소진되어 전자가 핵 속으로 붕괴하게 된다. 핵.

이런 걱정은 불필요합니다. 왜냐하면:

①운동은 입자가 존재하는 방식입니다. 운동은 절대적입니다. 그렇지 않으면 입자의 소용돌이 공 특성이 존재하지 않습니다.

② 전자/양성자/광자는 빛의 속도로 회전해야만 독립된 자아를 실현하고 고유 질량과 중력 위치 에너지를 유지할 수 있습니다.

③ 스핀은 두 개의 극을 생성하고, 두 극은 축 기울기를 생성하고, 축 기울기는 세차 운동을 생성하고, 세차 운동은 진동 또는 측지선 주기를 생성합니다.

④ 원자에 의해 외부로 표현되는 원자 스펙트럼은 원자계의 주변 구성 요소이며, 아원자는 전자파의 움직이는 근원일 뿐입니다.

'1차 소스'라고도 불리는 특수한 전자기파 소스나 레이저 발생기가 있는데, 여기서 핵외 전자를 가속하고 진동시킨다.

전자가 한 주기 동안 진동하고 근처의 장 매체를 자극하여 하나의 광자를 생성한다고 가정합니다. 이 광자는 "2차 소스"에 해당하며 "단일 광자 엑시톤"으로 간주될 수 있습니다.

이 광자 여기자가 발생기에서 나오자마자 출구 주변의 모든 장 매체를 여기시키거나 밀어서 수많은 n개의 광자를 생성하며, 이 광자는 초박형 구체에 분산됩니다. 즉, 파면.

이러한 "n 광자 여기자"는 도미노 효과처럼 인근 매질을 자극하여 소위 전자기파라고 불리는 광자 파동 전선의 원을 형성합니다.

분명히, 1개의 광자는 n개의 광자를 여기시킬 수 있고, n개의 광자는 n?,n?...n?을 여기시킬 수 있습니다.

많은 수의 광자가 "두 개의 슬릿"에 도착하면 각 슬릿은 최소 1개의 광자 엑시톤을 통과합니다.

이 두 광자가 슬릿에서 나오면 두 개의 원형 파면, 즉 2×(n→n?→n?...n?) 광자를 형성합니다.

두 개의 파면에서 나온 많은 수의 광자가 파동의 최고점과 최저점을 통해 서로 교차하고 중첩되고 진동하여 "후면 하단 화면"에 교대로 밝은 줄무늬와 어두운 줄무늬를 남깁니다.

광전효과를 만족하는 전자발생기가 있는데, 방출된 자유전자는 이동원 역할을 하며 전자물질파이다.

이 전자의 물질파는 근처의 장 매체를 여기시키고 n개의 광자 여기자로 구성된 초박형 파면을 생성할 수 있습니다.

그런 다음 필드 매체가 순차적으로 여기되어 n?, n?...n? 광자를 생성합니다. 여기 모드는 1 전자 → n 광자 → n?

나중의 이중 슬릿 간섭 메커니즘은 단일 광자 간섭 메커니즘과 정확히 동일합니다.

원자 분광학은 공간이 여러 주파수의 광자로 채워져 있음을 보여줍니다. 원자는 "내부 공간 하위 원자"와 "외부 빛 양자"라는 두 가지 초대칭 구성 요소의 통합입니다.

단일 전자/단일 핵/단일 원자핵(물질파)은 많은 수의 광자를 여기시킬 수 있고, 단일 광자(여기자)도 많은 수의 광자를 여기시킬 수 있습니다.

단색 전자기파는 사람들이 흔히 말하는 사인파가 아닌 파면의 원으로 구성된 구형파입니다.

이중 슬릿 간섭 실험은 누구나 잘 알고 있습니다. 많은 사람들이 학교에 다닐 때 이 실험을 직접 해본 적이 있을 것입니다. 라이트 스크린에 어두운 줄무늬가 형성되는 것은 빛의 파동성을 우리에게 증명하는 실험입니다! 게다가 빛의 파장에 따라 밝은 줄무늬와 어두운 줄무늬가 나타나는 위치를 계산할 수도 있습니다!

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하지만 워낙 간단한 실험이라,

지금까지 이중슬릿 간섭의 메커니즘을 규명하기 위해서는 설명할 수 없는 현상이 많다. 과학자들은 광자가 슬릿을 통과할 때의 상황을 관찰하기 위해 광막에 검출기를 설치했는데, 이번에는 광막에 빛과 어두운 줄무늬가 번갈아 나타나는 현상이 사라지는 현상이 나타났다. 그 중 하나만 통과하기로 결정했습니다. 얇은 슬릿은 빛의 변동이 사라지는 것을 의미하지만 더 이상한 점은 감지기를 멀리 옮기면 라이트 스크린에 번갈아 나타나는 빛과 어두운 줄무늬가 다시 나타난다는 것입니다!

이는 우리가 실험 과정을 관찰하는지 여부가 실험 결과에 영향을 미친다는 것을 의미합니다. 이는 일상적인 경험이나 과학적 추론에 근거하여 합리적인 설명을 할 수 없다는 것입니다. 과학자 슈뢰딩거는 한때 우리가 항상 비웃었던 슈뢰딩거의 고양이라는 유명한 가상 실험을 수행했습니다!

이 상황에 대해 과학자들은 끈이론, 평행세계 등 다양한 설명을 내놓았지만 지금까지 모든 설명은 가설일 뿐, 특수한 존재 형태인 실험을 통해 확인된 것은 아니다. 미시적 수준의 소립자는 정말 신경이 쓰이고 많은 사람의 세계관을 무너뜨리게 됩니다. 하지만 굴원이 말했듯이 길은 멀고도 멀기 때문에 위아래로 탐색하겠습니다! 나는 미시 세계에 대한 인간의 연구가 심화됨에 따라 수년 동안 우리를 괴롭혔던 이 수수께끼가 언젠가는 풀릴 것이라고 믿습니다!

타고난 팔괘지도는 우주의 지도이다. 여기에 모든 것이 있습니다. 왜 그렇게 흥분합니까?

무함마드는 자유롭지 않았고, 옆집 예수가 늘 개입했다.

실용적인 일을하는 사람은 적고 장난을하는 사람은 많다는 것이 표준입니다. 실용적인 일을하는 사람은 더욱 적기 때문에 성자, 철학자, 슈퍼맨이 있고 지금의 사람들도 있습니다. 대단하고 존경스러울 것 같은 '과학자'들~~ 한명씩 웃게 만드네요. "이진" 컴퓨터 언어, 아니 음양의 두 극인가요? 0101이라고 할 수도 있습니다. 복시와 누와(Nuwa)의 뱀 몸 관계 다이어그램은 수천년 동안 묻혀 있었고 인간에게 번식과 재생산 방법을 상기시켜줍니다. 뉴껌슈가. 그제서야 인간 유전암호-DNA 왼손잡이라는 걸 알게 됐나?.. '신이 만물을 창조했다'는 게 무슨 문제인가?! (물론 불교도 마찬가지다!) 인간이 승려에 의해 창조되었다고 말하지 않습니다.)

혼돈은 여전히 ​​혼돈이며, 여전히 진흙 속을 기어다니고 있습니다.

물리학의 세계에는 진리를 추구하는 위대한 사람들이 부족했던 적이 없습니다.

이중 슬릿 간섭 실험이라고 하면 가장 먼저 떠오르는 것은 토마스 영의 이중 슬릿 간섭 실험이다. 단색광의 광선이 단일 슬릿에 의해 회절된다. 그런 다음 이중 슬릿의 간섭을 받으면 빛과 어두운 줄무늬가 번갈아 나타납니다. 그러나 기계적 파동 간섭이 현상을 강화하거나 약화시키는 것은 오랫동안 물리학에서 알려져 왔습니다.

플랑크가 에너지 양자 가설을 제안한 후, 아인슈타인은 광자 개념을 제안했습니다.

아인슈타인의 광전효과는 다들 아시죠? 쉽게 말하면, 금속판에 빛을 쏘아 전자를 여기시켜 전류를 발생시키는 것입니다.

그러나 특정 금속판의 경우 모든 빛이 전자 오버플로를 일으킬 수 있는 것이 아니라 특정 값보다 크거나 같은 주파수를 가진 빛이 발생할 수 있습니다.

그렇다면 문제가 생기는 이유는 전자가 빛의 에너지를 흡수하기 때문입니다. 그렇다면 모든 빛이 금속판에서 전자를 넘치게 만드는 것입니다. 시간의 길이. 이는 고전역학으로는 설명할 수 없는 것이기도 하다.

아인슈타인이 자연스럽게 설명해줄 테니 걱정하지 마세요. 아인슈타인은 빛이 에너지를 전달할 때 불연속적이라고 믿었습니다(플랑크는 에너지 전달이 연속적이지 않다고 제안한 적이 있습니다). 즉, 빛은 입자이며, 각 광자의 에너지는 오직 전자 1개에 흡수되고, 광자의 에너지는 빛의 주파수에 따라 결정됩니다. 글쎄요, 그의 설명은 정말 매끄러워요. 당신의 설명은 말할 것도 없고요. 그렇다면 사랑 삼촌의 실험은 무엇을 보여줍니까? 예, 빛은 입자입니다.

그렇다면 영의 간섭실험은 빛이 파동이라는 것을 보여주고, 광전효과 실험은 빛이 입자라는 것을 보여준다. 그렇습니다. 빛은 파동이자 입자입니다. 물리학에서는 이것을 파동-입자 이중성이라고 합니다.

그러면 질문자가 기다리고 있었다(드디어 돌아옴)라는 질문에 답해야 하는데, 이중전자간섭 실험이 왜 그렇게 무서운 걸까요?

걱정하지 마세요. 한 사람을 더 언급해야 하는데, 그 사람은 De Broglie입니다. 이 사람은 빛이나 비물리적인 입자 같은 것들도 파동과 입자의 성질을 가지고 있다고 생각하고 있었기 때문에 저는 물리적 입자도 파동의 성질을 가지고 있다고 추측했습니다. 말하지 마세요. 그는 정말 추측했습니다. 전자 이중 슬릿 간섭 실험은 물리적 입자에도 파동 특성이 있다는 것을 완벽하게 설명합니다. 생각하기가 무섭습니다. 길을 걸을 때 앞뒤 움직임이 파동의 형태로 전달됩니다. ), 그러나 이것은 존재하므로 그를 기념하기 위해 후세에서는 물리적 입자 운동의 파동을 드 브로이파 또는 물질파라고 불렀습니다.

전자 이중 슬릿 간섭은 먼저 광자 이중 슬릿 간섭에서 비롯됩니다. 오직 파동만이 서로 "간섭"할 수 있기 때문에 빛이 "파동"이라는 것이 입증되었습니다. 나중에 드 브로이는 모든 물질이 파동이며 파동성을 갖는다는 이론을 제안했습니다. , 이것을 증명했습니다.

'소름끼치는' 이유는 광자 이중 슬릿이든 전자 이중 슬릿 간섭이든 모두 양자장에서의 '불확실성' 원리를 증명하기 때문이다.

아인슈타인이 광전 효과를 창안하지 않았나요? 그렇다면 "빛"이란 무엇입니까? 빛이 특정 주파수로 조명될 때 알려지지 않은 보드가 충전되는 이유는 무엇입니까? 빛에너지 계산회사는 △E=hv 입니다. 빛에너지는 빛의 주파수와 관련이 있으니, 일종의 파동인가요? 맞습니다. 어떤 의미에서는 일종의 파동입니다. 모든 것이 파동이라고 할 수 있습니다. 라디오, 적외선, 감마선, 자외선, 가시광선은 모두 동일한 전자파의 일종이지만 주파수가 다릅니다. 주파수 v가 높을수록 에너지가 커집니다. 원자폭탄 폭발로 인해 방출되는 히로시마 물질은 감마선이며 본질적으로 햇빛, 휴대폰 빛 및 WIFI 신호와 다르지 않습니다.

그러나 광전 효과 공식은 특정 주파수의 빛을 아무리 오래 비춰도 사용되는 빛이 아니라는 것을 다시 말해줍니다. 특정 주파수의 빛의 경우 광자 1개만으로도 전자를 여기시키기에 충분합니다. ... 등등. 빛이 특별한 종류의 전자기파라고 하지 않았나요? 당시 아인슈타인은 빛의 파동도 에너지 양자처럼 불연속적으로만 ​​흡수될 수 있다고 설명했기 때문에 이를 '빛 양자'라고 불렀습니다.

하지만 이것이 최종 설명은 아닙니다. 최종 설명은 모든 것을 뒤집는 끔찍한 악마입니다.

이중 슬릿 간섭 실험을 했는데요, 간섭이 가능하므로 빛은 파동임에 틀림없습니다. 간섭을 설명하기 위해 파동은 실제로 매질에서 진동하고 전파됩니다(물론 빛에는 매질이 필요하지 않기 때문에 이 진술은 궁극적으로 잘못된 것입니다). 파동은 직선으로 이동하는 총알이 아닙니다. 총알은 벽에 부딪힌 후 계속 날아갈 수 없지만 파동은 벽을 돌아 다닐 수 있습니다. 서로 다른 두 개의 파도가 만나면 간섭이 발생합니다. 예를 들어 물에 두 개의 돌을 던지면 파도 마루가 파도 마루와 만나면 파도가 겹쳐서 파동이 더 높아집니다. 마루가 파동의 골과 만나면 잔물결이 약해집니다.

그런 느낌이에요. 중학교 물리학에서도 볼 수 있습니다.

빛의 간섭에 대해 논해 보겠습니다. 두 개의 손전등을 무작위로 함께 비추면 간섭 무늬가 전혀 보이지 않습니다. 동일한 주파수, 일정한 위상차 및 두 열의 광파의 일관된 진동 방향을 가진 간섭성 광원만이 광 간섭을 생성할 수 있습니다. 두 개의 일반적인 독립 광원에서 방출되는 빛은 고정된 위상차는 물론 동일한 주파수를 가질 수 없습니다. 따라서 간섭이 발생할 수 없습니다.

합성 파동장의 광도 분포를 Δt 기간 내에 안정적으로 만들기 위해서는 다음이 필요합니다. ① 각 구성원 파동의 주파수 v(따라서 파장 λ)는 동일함, 두 멤버 파동의 초기 위상 차이는 Δt 내에서 변하지 않습니다. (이해가 안되면 건너뛰셔도 됩니다. 일반 광원으로는 이 실험을 할 수 없다는 뜻인데, 고등학교나 대학교 연구실의 레이저는 위상차 문제를 완벽하게 해결해 줍니다.)

실제 상황은 이렇습니다. 이것——

이것은 한 가지 문제만 증명할 수 있습니다. 즉, 빛은 파장이 작고 주파수가 큰 파동이라는 것입니다. 그런데 왜 마귀가 나타난다고 하는 걸까요? 다음은 기적을 목격하는 순간입니다. 다른 광원의 간섭 없이 완전히 어두운 방이 주어지고, 단일 광자를 방출할 수 있는 광원을 사용하여 이 실험을 하면 광자가 하나씩 통과하게 됩니다. (의심하지 마세요. 이 실험 조건은 지구상에서 가능하며 성공했습니다.)

따라서 먼저 10개의 광자를 무작위로 쏘면 광자가 아무런 규칙 없이 뒤죽박죽되어 배경 벽의 바닥 전체에 떨어지는 것을 발견할 수 있습니다. 하지만 300만 개의 광자를 쏘고 보면. 그 결과, 고운 모래가 빛의 파문을 일으키며 쌓인 것처럼 빛의 반점이 이렇게나 많이 있다는 것을 발견하셨나요? 다음과 같이——

젠장, 뭐가 문제야? 문제는 총을 쏘는 것처럼 광자를 하나씩 발사한다는 것입니다. 후자의 광자는 지능적인 생물이 아니며 이전 광자가 착륙 지점에 어떻게 도달했는지 아는 것이 불가능합니다. 그들은 서로 의사소통을 할 수 있나요? 검은 방에는 다른 광자가 없습니다. 누가 단일 광자를 방해합니까? 너 자신과 함께? 직접 하시나요? 유령이 있어야합니다.

사실 광자가 이중 구멍을 통과할 때 어느 구멍을 통과했는지 우리는 알 수 없잖아요? 그는 왼쪽에 있을 수도 있고 오른쪽에 있을 수도 있습니다. 그는 동시에 두 개의 구멍을 통과할 수 없습니다. 상식적으로 보면 우주의 선택은 확실하지만 상식은 틀렸다고 한다. 틈새 중 하나를 막으면 끔찍한 일이 발생하고 간섭 무늬가 사라집니다. 그래서 슈뢰딩거는 위대한 슈뢰딩거 확률파 방정식을 썼습니다.

양자 상태는 함수의 발산과 수렴과 유사하게 분산되고 붕괴될 수 있는 두 가지 상태를 갖는 확률 파동이라고 말했습니다. High에서 학습한 '영의 이중 슬릿 간섭'을 복습할 수 있습니다. 단일 광자는 이중 슬릿을 계속 통과하여 간섭 무늬를 형성하지만 광자가 어느 슬릿을 통과했는지 알 수 없습니다. 알면 파동성의 간섭무늬를 형성할 수 없다. 관찰자가 세상을 바꾼다. 이것은 다소 이상주의적이지만 실험을 통해 입증된 사실이다. 단일 광자는 통과하는 순간 붕괴되어 출구를 선택하는 확률 구름입니다. 나중에 드 브로이(de Broglie)는 파동-입자 이중성을 모든 물질로 확장하여 전자가 결정 격자 실험에서 파동 모양의 간섭 줄무늬를 생성할 수도 있다는 사실도 입증했습니다. 형제들이여, 당신도 파도라는 것을 이해하십시오.

그리고 하이젠베르크는 입자의 위치와 운동량은 동시에 결정될 수 없으며, 위치와 운동량의 불확실성은 부등식을 따른다는 '불확정성 원리'를 제안했습니다

, h는 환원된 플랑크 상수입니다. Heisenberg는 측정 행위가 필연적으로 측정되는 입자의 운동 상태를 방해하여 불확실성을 야기한다고 믿었습니다. 즉, 관찰자는 사건의 결과에 영향을 미치게 된다. 양자역학 분야에서 측정은 실험적인 관찰자만이 참여하는 과정이 아니라, 존재 여부에 관계없이 고전적 물체와 양자 물체 사이의 상호작용이다. 그 과정에 참여하는 관찰자. 좀 더 이상적으로 말하면 "바람이 움직인다, 깃발이 움직인다, 아니면 승려의 마음이 움직인다?"이다.

양자역학의 비주류적 진술도 하이젠베르크가 창시한 것이다. 행렬 곱셈을 하여 의미 없는 물리량, 즉 위치와 운동량의 곱이 얻어졌으나 그 결과를 누구도 이해할 수 없었다.

나중에 컴퓨터를 연구한 미국인 그룹은 슈뢰딩거의 방정식과 확률 파동을 인식하지 못하고 이 아이디어를 추진했습니다. 그들은 "확산"과 "붕괴"가 말도 안 되는 것이라고 말했습니다. 말도 안돼, 그것은 양자 컴퓨터의 이론입니다! "많은 세계"는 모든 사람이 상상하는 "평행 우주"가 아닙니다. 사실 그들은 우주는 하나 뿐이고 "많은 세계"는 다른 차원의 우주를 투영 한 것이라고 믿습니다. 따라서 불확실한 사건이 명확한 결과를 갖는 것이 아니라 서로 다른 세계에서 발생하며 관찰자는 하나의 투영된 세계에서만 결과를 봅니다. 그 의미는 광자가 확률파가 아니라 총알이라는 것입니다. 이중 슬릿을 통과하면 우리의 세계는 왼쪽의 구멍을 통과하는 광자가 보이고, 원고 B는 광자가 통과하는 것을 봅니다. 오른쪽 구멍을 통해 두 세계가 계속해서 발전하고 있습니다.

예를 들어 "슈뢰딩거의 고양이"에서 상자를 연 후 고양이는 "살아있거나" "죽은" 상태입니다. 마치 두 상태에서 하나로 "붕괴"되는 것처럼 함수는 다음과 같이 수렴됩니다. 그러나 "다세계" 이론 학교는 그것이 붕괴가 아니라 세계의 분열이라고 믿습니다. 한 세계에서는 고양이가 죽은 것을 보고, 다른 세계에서는 고양이가 살아있는 것을 봅니다. . 그게 다야.