双缝干涉实验为什么恐怖(电子双缝干涉实验到底恐怖在哪里)

电子双缝干涉实验，相信大家都听说过。说“这个实验让人感到恐怖”有点过了，只不过是实验过程和结果让人感到不可思议罢了。

虽然只是一个实验，但双缝干涉实验本身能反映出量子世界里的很多基本问题，科学家们对于这个实验的不断研究，也推动着量子力学的发展，比如说衍生出来“薛定谔的猫”思想实验，还有量子纠缠，波函数坍缩，量子世界不确定性等。

而电子双缝干涉实验最初起源于科学家对光本质的研究。事实上科学家对光本质的研究一直没有停止过，贯穿科学发展的整个过程，这里就不再详细介绍了，否则三天三夜也说不完。

长话短说，如今主流科学认为光具有“波粒二象性”，托马斯杨的双缝干涉实验证明了光具有波动性，而爱因斯坦发现的光电效应证明了光具有粒子性，因为光的“波粒二象性”就被确立起来了。

光就有波粒二象性让人比较容易接受，但是接下来当科学家用电子代替光子重新做双缝干涉实验时，过程和结果让人感到匪夷所思。

在人们的固有思维里，电子是实体粒子，就像一个玻璃球那样。这样的话，如果我们用电子代替光子做双缝实验，就不会出现干涉现象，不会有干涉条纹。

但事实上并不是这样，结果远远超出了人们的想象。

简单说一下实验过程，一个电子发射器，一个挡板上面有两条狭缝，挡板后面有接收电子的屏幕。

当科学家朝着挡板连续发射电子时，屏幕上呈现明暗相间的干涉条纹，这说明电子并不仅仅是实体粒子，它也具有波动性，穿过狭缝后发生了干涉现象。

接下来科学家对实验进行升级：一个一个地发射电子。

结果让科学家大为吃惊：屏幕上仍旧呈现明暗相间的条纹（不过需要发射很多电子才能表现得更明显）！

这说明什么？

由于每次只发射一个电子，但仍能出现干涉条纹，这说明电子同时穿过了两条狭缝，然后自己与自己发生了干涉！

这就奇怪了，电子怎么可能同时穿过两条狭缝了？科学家百思不得其解，于是在狭缝旁边安装了探测器，想看看单个电子是如何同时通过两条狭缝的。

但当科学家试图进行观测时，电子“乖乖”地表现出粒子特性，干涉条纹消失，只出现两条条纹。

后来实验又进行了升级：量子擦除和延迟实验，实验略显复杂，这里就不再详述了。

科学家对电子双缝干涉实验研究了长达百年之久，在此过程中出现了各种诠释电子双缝干涉的理论。

其中最为著名的当属以波尔为首的哥本哈根学派与爱因斯坦薛定谔等科学家为首的两大学派的较量。

简单来说，哥本哈根学派认为，量子世界一切都是不确定的，都是随机的，只能用概率去描述，也就是说为的“波函数”，当人们试图观测时，“波函数”就坍缩为“本征态”（确定态）了。

也就是说，不确定性是量子世界的固有属性，与我们的观测与否无关。由于这种不确定性的存在，所以电子能够出现在任何地方，甚至能同时出现在两个不同的地方，电子双缝干涉实验就能解释通了。

而爱因斯坦和薛定谔完全不赞同波尔等各奔哈哥学派的观点，他们认为世界是可描述的，可认知的，之所以会出现量子世纪的诡异现象，是因为人们还没有发现某些内在运行规律，量子世界肯定还存在着某种“隐变量”，只要我们能够找到这些“隐变量”，就能解释量子世界的诡异现象。

薛定谔甚至提出“薛定谔的猫”这种思想实验来嘲讽不确定性。

在两大学派的较量中，最终还是依靠“贝尔不等式”做出“终极裁决”，不再详述“贝尔不等式”，简单说结论，贝尔不等式表明：爱因斯坦所谓的“局域隐变量”是不存在的，也就是说波尔的不确定性是正确的，哥本哈根学派笑到了最后！