科学的尽头是神学?令科学家不安的双缝干涉实验,到底是什么?

森罗万象原创

综述

在世界上,究竟什么才是绝对的真理存在?

人类在高速发展之中构建出了完整的人类文明世界,在人类文明之中,我们奉“科学”为最高宗旨。我们认为,在物质世界中,唯物主义是最为正确的,世界上的所有物质存在都是有科学依据的。

面对虚无缥缈的神学以及唯心主义,大部分人都是持怀疑态度的,认为在世界上,根本没有所谓“神”的存在。

那么事实真的如此吗?历史上的双缝干涉实验似乎就打破了这个固有的观念,在我们的世界上,也许科学的尽头便是神学。

双缝干涉实验

实验与理论都是推动人类文明发展的重要“武器”。在历史上,我们曾经做过多次的实验去印证理论的正确。因此,实验之于理论,也是相辅相成的。

历史上著名的双缝干涉实验也不例外。

双缝干涉最初的实验目的是用于展示光子或者电子等微观物体所呈现的波动性和粒子性。但在各界科学家对双缝干涉实验结果展开深究后,它所得出的理论,是为人们所不能接受的。

在了解双缝干涉实验之前,我们得先熟悉一下当时物理学界对“光”的定义。历史上,麦克斯韦曾经利用方程对电磁波做出了计算,解开了关于电磁波的秘密。

人们发现,电磁波的运行速度实际上和光是一样的,所以在此之下,人们给光也下了一个著名的定义:光是一种波。

但同时,在物理学界中也有许多人信奉牛顿所给出的观点——光是一种粒子。所以对于光的定义,物理学界中也一直存在争议。

在此背景之下,1807年一位名为托马斯·杨的英国科学家便发起了著名的双缝干涉实验,去寻求光的实质,所以双缝干涉实验也叫作杨氏双缝实验

双缝干涉实验的过程实际上是很简单的。当时托马斯·杨利用一个点燃的蜡烛以及一块被割开两处的遮挡板、一面屏幕便做起了实验。

托马斯·杨首先先把蜡烛摆在遮挡板后,然后点燃蜡烛观测屏幕上光所形成的条纹。

实验原理实际上是很简单的,如果光是一种粒子,那么在这种情况下便会直接透过缝隙投影在屏幕之上,成为明暗相间的条纹。

但如果光是一种波,那么便很可能会随机通过左边或是右边的缝隙到达屏幕之上

最后的实验结果让所有人都大为震惊,在屏幕上,干涉条纹出现了,那么这项研究也证明,光确实是一种波。

双缝干涉实验将微观世界的叠加态以及不确定性在人们面前展示得淋漓尽致。

迭代升级的实验

尽管实验结果已经证明光是一种波,但是物理学界对这项实验结果依旧抱有怀疑。著名的物理学家爱因斯坦便曾经提出,光还是具有粒子性的。

随着争议的不断升级,物理学界也有许多物理学家对双缝干涉实验做出了“迭代升级”。

在1909年的时候,英国物理学家杰弗里·泰勒便对双缝实验重新做出了调整升级。他将发射光源的强度做出了调整,确保每次只有一个光子能够通过双缝板。

按照常理来说,在实验的屏幕上应该是出现两条亮斑才会符合原本所预想的结果,但是令杰弗里·泰勒没想到的是,干涉条纹还是出现了。

百思不得其解之下,泰勒只能给出“光是与自己发生干涉”的理论对外界做出解释。

在此之后,上世纪70年代,人们又对双缝实验做出了升级,这时候,人们在实验基础上加了一个监视仪器来观察光。

但是奇怪的事情还在发生,当监视仪器打开时,屏幕上便不会出现干涉图样。而当监视仪器关闭时,屏幕上又会出现干涉条纹。

这就仿佛光是知道我们在观察它一样,会随着人类的观测而改变自己的“选择”。

随着实验的不断升级,量子擦出实验在历史上出现了。但是不管人类怎么做,干涉条纹都会出现。

原本简单的物理实验开始挑战人们对世界的认知,原本的“因果律”也在实验过程中得到了挑战,对于物质世界,人们产生了怀疑。

实验的恐怖性

对于实验所产生的结果,人们给出了两种怀疑。一种便是光能够改变过去,在仪器开起来的时候,光能够改变之前的形态。

另一种便是光能够自主做出选择,选择自己是成为波还是粒子。无论是哪种解释,都对人们的认知产生了巨大的影响。

所以在物理学界中,也有科学家提出,实际上自己从未懂过世界,也从未了解过量子力学。

在微观世界中,很可能会出现“先有果,后有因”的现象。如果将这种理论放大到我们的宏观世界中,那么便会代表着我们的世界实际上是被定死的。

也许在宇宙深处,人类才刚刚经历一场灭亡,只是我们观测不到。

我们的世界可能是由一串代码构成的,所谓的自由意识在既定程序之下也不过是假的。我们的世界,也许从未被我们了解过。

结语

在宇宙中,什么是科学?科学是能够被人类所定义的吗?事实上,通过双缝干涉实验,我们了解到了微观粒子的“恐怖之处”,也许科学的尽头真的是神学,我们在观察粒子的时候,粒子也在对我们做出观察。

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