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波粒二象性为什么恐怖

作为被列入世界上十大经典物理实验之一的双缝实验,让很多物理学家和科学家们伤透脑筋。双缝实验是一种光学实验,却有很多人说光缝实验其实很恐怖,它让人对世界上看到的东西现象都产生了怀疑。在量子力学里,双缝实验是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。双缝实验是一种“双路径实验”。

恐怖无处不在,它时时刻刻围绕在我们身边,无声无息,却让人不寒而栗。让我们跟随物理学家的视角,探索一种看似普通却又极其恐怖的现象——基本粒子的波粒二象性。还记得中学物理课上,一笔带过“光的波粒二象性”吗?这个概念仿佛在隐藏着什么,但物理书并未给出答案。

波粒二象性是人类对光的粒子性跟波动性如何进行统一认识的现象,至今没有完美解释,也是人类认识史上最令人困惑的问题之一。

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波粒二象性指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。在经典力学里,研究对象总是被明确区分为“纯”粒子和“纯”波动。

波粒二象性:顾名思义,就是即是波又是粒子。这实验确切地证实了光的波动性质。奥古斯丁·菲涅耳提出惠更斯-菲涅耳原理,在惠更斯原理的基础上假定次波与次波之间会彼此发生干涉,又假定次波的波幅与方向有关。惠更斯-菲涅耳原理能够解释光波的朝前方传播与衍射现象。光波动说并没有立刻取代光微粒说。

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双缝干涉实验揭示了光的波粒二象性,观察与不观察的差异,实质上是光子在粒子与波动状态间转变。观察导致光子路径可追踪,揭示其粒子特性;不观察则展现波动干涉现象,揭示其波动属性。两者并非光子本质变化,而是观察方式对结果的影响。

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