双缝干涉实验为什么臭名昭著?

Question

如题所述

Answer 1

双缝干涉实验揭示了，量子力学描述的自然从常识来看，是荒唐的，但却完全符合实验，这对人类认知世界，带来了颠覆性的冲击。正如费曼所说，可能自然本来就是荒唐的。

简单的讲，有一对处于量子纠缠态光子A和B，一个研究人员将光子B用来实验，另一个研究人员却“偷偷的”通过光子A来观测光子B的状态。由于量子纠缠的超距作用，研究人员就可以神不知、鬼不觉的观测用于实验的光子。

看到在这里，我们不得不佩服相关研究人员的脑洞，居然能想出这样的方法。然而事实上，这个实验的结果仍然和以前的相同：当有观测者的时候，根本就不会出现干涉条纹，而没有观测者的时候，干涉条纹又诡异的出现。

路径积分表述

路径积分表述是理查·费曼提出的一个理论（费曼强调这个表述只是一种数学描述，而并不是尝试描述某些无法观察到的真实程序）。路径积分表述不采用粒子的单独唯一运动轨道这种经典概念，取而代之的是所有可能轨道的总和。使用泛函积分，可以计算出所有可能轨道的总和。

路径积分表述阐明，假设一个光子要从发射点a移动至探测屏的位置点d，它会试着选择经过所有的可能路径，包括选择同时经过两条狭缝的路径。

可是，假若用探测器，来观察光子会经过两条狭缝中的那一条狭缝，整个实验设置立刻有所改变；假设探测器的位置为点e，而探测器观察到光子，则新的路径是从点e到点d；这样，在点e与点d之间，只有空旷的空间，并没有两条狭缝，所以不会出现干涉图样。