電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，或許是人類科學(xué)史上最詭異的實(shí)驗(yàn)，相信大家多少都了解點(diǎn)。不過，網(wǎng)絡(luò)上對于這個實(shí)驗(yàn)的描述，很多都夾雜了明顯的主觀色彩，結(jié)果導(dǎo)致很多人誤解這個實(shí)驗(yàn)。下面就和大家一起探索電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的前世今生，盡可能地以通俗的方式講述實(shí)驗(yàn)的真面目。

實(shí)驗(yàn)道具和過程都不復(fù)雜。一個電子發(fā)射器，一塊擁有兩條狹縫的擋板，還有一個接收屏幕。只需要朝向擋板不斷發(fā)射電子，然后觀察屏幕出現(xiàn)的條紋就可以了。

不過這以上只是理論上的描述，具體實(shí)驗(yàn)過程是相當(dāng)復(fù)雜的，要想做好實(shí)驗(yàn)難度非常高，需要排除很多外界干擾，同時必須保證擋板上的狹縫尺度與電子波長相當(dāng)，否則實(shí)驗(yàn)很可能失敗。

雖然難度很高，但科學(xué)家們很聰明，他們有的是辦法，這里就不再詳述具體的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了，總之科學(xué)家就做過很多電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)了，而且有很多不同的版本。

下面簡單講講不同實(shí)驗(yàn)版本的具體過程。

一開始，科學(xué)家將電子流不斷發(fā)射到擋板上，隨著電子的增多，屏幕上呈現(xiàn)出多條干涉條紋。科學(xué)家們很困惑，電子是實(shí)在的粒子，怎么可能會出現(xiàn)干涉條紋？出現(xiàn)干涉條紋意味著電子具有波動性，在穿過狹縫之后互相發(fā)生了干涉。

之后科學(xué)家們不斷升級實(shí)驗(yàn)，就是想知道電子是怎么發(fā)生干涉的。

升級版本一，單電子實(shí)驗(yàn)。一開始科學(xué)家發(fā)射的電子束，這次改用單個的電子，一個一個地發(fā)射到擋板上。科學(xué)家們想，這次肯定不會再有干涉條紋了。

但科學(xué)家們?nèi)f萬想不到，干涉條紋仍然出現(xiàn)了。這就無法解釋了，如果說之前的實(shí)驗(yàn)中很多電子穿過狹縫后會互相干涉，這次的單個電子怎么可能發(fā)生干涉現(xiàn)象呢？除非單個電子同時穿過兩條狹縫，然后自己與自己發(fā)生了干涉。于是科學(xué)家們決定再次升級實(shí)驗(yàn)。

升級版本二，單電子延遲實(shí)驗(yàn)。在擋板后面安裝探測器，親眼觀看單個電子到底是如何同時穿過兩條狹縫的。不過這里的探測器并不是我們經(jīng)常看到的“攝像頭”，而是利用光電感應(yīng)效應(yīng)安裝一種裝置，這種裝置能感應(yīng)到電子，具體就不再詳述了。總之能感應(yīng)到電子到底穿過了哪條狹縫。

結(jié)果更匪夷所思的現(xiàn)象出現(xiàn)了，一旦科學(xué)家實(shí)施觀測，干涉條紋就消失了。不再觀測時，干涉條紋再次出現(xiàn)?？茖W(xué)家們更是瘋狂了，于是又對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了升級。

升級版本三，量子擦除實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)具體過程比較復(fù)雜，主要利用量子糾纏量子互補(bǔ)等基本量子理論，進(jìn)行的干涉儀實(shí)驗(yàn)。

通俗來講是這樣的，在確認(rèn)屏幕上可以產(chǎn)生干涉條紋的情況下，小心翼翼地觀察電子，不打擾電子的運(yùn)動。

但結(jié)果顯示，干涉條紋同樣會消失，是因?yàn)楂@得“路徑信息”而消失的。通過特別的程序，可以將路徑信息擦除，但也可以重新得到干涉條紋。

同時，實(shí)驗(yàn)還證實(shí)了無論“路徑信息”被擦除的時間是在電子被探測前還是探測后，干涉條紋都會重現(xiàn)。

這說明了什么？說明電子的行為完全顛覆了因果律，結(jié)果可以影響到原因。

如果說之前的實(shí)驗(yàn)版本是因?yàn)榭茖W(xué)家們的觀測讓電子的狀態(tài)發(fā)生了坍縮，從波動性坍縮為粒子性，那么量子擦除實(shí)驗(yàn)完全不能理解，因果律都被顛覆了，這也太瘋狂了！

網(wǎng)絡(luò)上對電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)最大的誤解在于“意識影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。觀測確實(shí)影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那是因?yàn)橛^測的過程勢必會有光子與電子發(fā)生相互作用，但這里的觀測是實(shí)實(shí)在在的微觀粒子之間的行為，與人類意識沒有任何關(guān)系。

如果說人類意識能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根本不用那么多的實(shí)驗(yàn)版本。所以說所謂的“意識影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果”完全就是主觀臆斷，沒有任何依據(jù)，是對實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)重誤讀，也造成了很多不明真相的吃瓜群眾盲目跟風(fēng)，結(jié)果以訛傳訛，把電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)傳得越來越邪乎。

就目前來看，科學(xué)家們并沒有揭開電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)背后真正的本質(zhì)，電子具有波粒二象性是實(shí)驗(yàn)的答案，但并不是全部答案，因?yàn)椴６笮砸膊荒芙忉岆娮舆`反因果律的詭異行為。

隨著人類對微觀世界的深入探索，可以肯定的是，科學(xué)家們肯定會帶來讓我們更加震撼的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們就拭目以待吧！