牛顿经典力学时空观（光也是有生命的）

大家好，欢迎和我一起探索未解之谜，今天我要给大家介绍一个‘物理学’中最诡异的实验之一——双缝干涉实验。

文章会比较长，我会分上下两篇来介绍，看完后您会对这个世界有更多的思考，理论上来说，微观世界就是由点，线组成，从某种角度来看完这篇文章，您也许会对生命，行为有更多的认知！

这个实验其实很简单，但是它却可以颠覆您对宇宙，时空，世界的看法。

可能不少理工科的观众朋友会说，这个实验高中课本里就介绍过了呀，就是用来证明‘光’既是粒子，又是一种波，具有‘波’‘粒子’二象性的一个实验，这有什么特别的呢，别急，咱们先把这个来龙去脉说清楚了，大家再做定论。

光的波粒之争

来到物理学的世界，现代科学之父，英国的科学家牛顿就是咱们不得不提的一个人物了。在《时间是幻觉》这期节目中，他就曾经隆重出场过，人类近代啊，对于‘光学体系’的研究，就是17世纪的时候由牛顿来建立的，牛顿呢为了研究‘光学’可以说是不顾一切。

他曾经连续多天用肉眼直视太阳，为什么呢，就是为了观察人的视觉对于光的感应，牛顿甚至用一根针插入自己的眼睛里，压迫眼球，以了解人的眼睛在感光中的作用。

不过我们这里提醒大家，大家可千万不要模仿这种疯狂的行为，牛顿在经过了大量的实验之后，提出了他对于光的理解，也就是光是一种物质微粒。它总是以‘直线’来传播的，并且光会发生反射，还有折射现象。

而同一时期英国的另一位科学家胡克提出了另外一个理论，他认为‘光是一种波’。光波理论呢，还得到了荷兰‘物理学家’惠更斯的支持，牛顿和惠更斯这两位科学泰斗当时对“光”究竟是粒子还是波这个还进行了一番辩论，但是他们谁也说服不了谁。

牛顿在1704年出版了自己的著作《光学》。他用光的‘波动理论’来解释光的粒子性，而这个时候惠更斯已经去世很多年了。

没有了反驳的对手，再加上牛顿在物理世界的权威性，就让‘光是粒子’这个说法在之后的一个世界里占据了主导地位，直到有一个人的出现。

杨氏双缝实验

英国的科学家托马斯杨是另一位天才，杨在13岁的时候就已经可以阅读希腊文、拉丁文、希伯来文、意大利文以及法文的书籍了。

14岁的他就到剑桥大学旁听了，而第一天上希腊课的时候，不巧教课的这个教授迟到了，杨一看老师没来，他这个时候居然很不见外的就走到讲台上去了。

人家不是要做自我介绍，而是要直接给大家讲起课来了。过了一会儿教授来了，不过教授没有声张，而是假装自己是学生在一边旁听了一会儿，

然后他对站在讲台上的杨还提了一些问题，最后教授对着全班的同学说，如果以后我迟到的话，就请杨先生先代替我上课。

此外杨还被认为是‘世界上最后一个什么都知道的人’，而我们今天要说的这个‘双缝实验’的最初版本就是由杨发明的。所以也叫‘杨氏双缝实验’。

这个实验呢具体说来很简单，我们只是需要一个发光源，还有一个有两条狭缝的不透明板，还有一个‘可探测光’的探测屏就足够了。

如果说光是粒子，那么大家可以想象啊，光通过这个双缝板之后，应该会在探测屏上出现两道竖线，对吧？那么如果光是一种波呢，一般说来，那就会出现一个由多条竖线组成的干涉波纹了。

而实验结果很多朋友都知道，探测屏上出现了干涉波，这就证明光是一种波。但是光的波、粒性的争论到这儿还没完，因为辩论的双方都遇到了一些没法解释的现象，

最后这个谜团啊还是由科学界的更天才的人物爱因斯坦给破解了。爱因斯坦借由‘光电效应’理论证明了光的‘波、粒’二象性，也就是说光既是一种粒子，也是一种波。

泰勒的双缝实验

‘杨氏双缝实验’采用的是‘光束’，由很多的光子组成，为了更好地研究‘光子’的特性呢，物理学家们开始对‘杨氏双缝实验’进行改造。

1909年的时候，英国的物理学家杰弗里.泰勒爵士就降低了‘实验光束’的强度，让每次只有一个‘光子’发出来，而一段时间之后再去看这个‘探测板’，这个时候他赫然发现在探测板上还是出现了干涉条纹，一个光子居然出现了干涉条纹，这意味着什么呢？

这就是说光子自己会和自己发生干涉，也就是说在这个实验当中一个光子很可能同时穿过了两条缝，这是怎么回事呢？难道说光子是孙悟空吗？还会分身？

为了搞明白这个事啊，科学家们提出了一个想法，能不能在‘双缝板’与‘探测板’之间加上一个观测仪器，看一看每一个光子到底是从左边通过的还是从右边通过的？

这个想法看似简单，然而实验结果却是让人惊掉了下巴，怎么呢？原来人们发现实验结果显示，只要这个探测仪器一打开，光子就会老老实实地显示出‘粒子性’。

也就是说探测板上就只能看到两条竖线，两条光纹，而一旦把这个观测仪器给关闭的话，光子的‘波动性’就出现了，探测板上干涉条纹又明晃晃的出现了。

在观测仪器打开和关闭的两种情况下，光子呈现出了两种不同的性质，难道说光子还可以分辨观测仪器的打开和关闭吗？小小的光子长眼睛了吗？而且这个实验还可以说是屡试不爽。

说到这让我想起了中学时代，当时在学校上晚自习的时候，只要老师不在，大家是看小说的吃东西的聊天的什么都有，但是老师一进门的时候看到的全是埋头苦学的好学生。

因为早有眼尖的同学通风报信了，那么回到这个改进版的双缝实验，难道不是说光子小朋友们也能知道有没有谁在观察它，然后依此展现出自己的不同特性吗？

惠勒延迟选择实验

物理学家的兴致就是被这个淘气的光子给调动起来了。1979年的时候，美国的‘理论物理学家’惠勒提出了一个思想实验，叫惠勒‘延迟选择实验’。

好了，今天的文章就到这里，明天的下篇我会接着把更精彩神奇的实验结果跟大家分享，如果您恰好也有自己的认知欢迎在下方评论区与我一起探讨！