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长期以来，电子双缝干涉实验都是我科普过程中很重要的一环，因为该实验涉及到量子力学最核心的东西：波粒二象性，或者说不确定性。  实验过程这里就不再详述了，总之根据实验结果，物理学家们推测出了微观粒子具有波粒二象性，简单说就是不观测时，粒子表现出波的特性，而一旦实施了观测，就会表现出粒子的特性。  有些小伙伴甚至直接把波粒二象性称为“既是粒子又是波”。但是这种观点其实似乎站不住脚的，让人感觉很别扭，就好像说“某个动物既是猫又是狗”一样，这怎么可能呢？ 在物理学家眼里，粒子就是粒子，波就是波，两者具有截然不同的性质。不过与水波和声波不同的是，光波并不需要任何介质，单个光子的行为看起来更像是经典粒子的行为，而多个光子就表现出了波的特性。 光子的双缝干涉实验就不再多说了，毕竟我们很容易接受光是一种波，光的本质本来就是电磁波。这里就重点来说说电子。  在我们的固有印象里，电子是实实在在的粒子，就如同玻璃球那样实在。但是，当物理学家们用电子做双缝实验时，却有了不一样的发现。 按照我们传统的观念，当电子穿过挡板上的狭缝时，只能从其中的一条狭缝穿过，要么左面的狭缝，要么右面的狭缝，这就是简单的二选一。 但现实情况并非如此，让物理学家们大吃一惊。即便是单个电子，也能在接收屏上显示出干涉条纹。 这就奇怪了，干涉是波才有的特性，单个电子想要发生干涉现象，只有一种结果：同时穿过两条狭缝，然后自己与自己发生干涉。  这怎么可能？单个电子怎么可能同时穿过两条狭缝？难道电子会分身术？如果真的是这样，已经不能用魔术来解释了，绝对是“魔法”了。 以玻尔为首的哥本哈根学派是这样解释的：这个问题本身就不是问题，电子确实是同时穿过了两条狭缝，因为电子具有不确定性，它的运动轨迹是不确定的，只能用概率去描述。说白了，电子可以同时处于概率中的所有位置。 这不就是波的特性吗？事实上就是如此，我之前一篇科普中就反复强调，电子就是波，只能是波，根本不是粒子。实际上量子力学中从来就没有所谓的“粒子”概念。所谓的粒子性知识波在某种特殊情况下的表现形式罢了。  而这种特殊情况就是观测，观测会导致电子的波函数发生坍缩，结果就表现为粒子性。我们观测之后，虽然得到了电子的确定位置，但我们并不知道电子是怎么从无所不在的位置来到这个确定位置的，也不知道是通过什么途径过来的。 说白了，我们只是通过实验观测到了这样的过程和结果，而所谓的波粒二象性和波函数坍缩等概念，只是物理学家们根据实验结果做出的假设，用来解释实验本身。  当然，以玻尔为首的哥本哈根学派受到了很多人的质疑，包括爱因斯坦和薛定谔在内的物理学界大佬坚决质疑哥本哈根学派提出的不确定性，认为无论如何这个世界都是确定的，可以描述的，也是可以预测的。 但是，多次实验结果都表明了，电子的行为确实符合“不确定性”。而玻尔又提出了更为疯狂的观点：在我看来，根本没有所谓的因果关系，只有“互补原理”。原因和结果并不是先后关系而是互补关系。就像你我既是演员又是观众，观测者和被观测者互相影响，形成互补关系，原因会影响结果，结果也一样会影响原因。 面对玻尔的“疯言疯语”，爱因斯坦等人再也坐不住了，于是开启了与玻尔长达数年的辩论。直到爱因斯坦去世，也没有最终的结果。  不过，不管怎么说，电子双缝干涉实验确实对人们固有的宇宙观和世界观带来了很大的冲击，尤其是在物理学家对实验本身不断进行改良之后发现，哥本哈根学派提出的不确定性，波粒二象性和互补原理等虽然看起来很不可思议，但的确能很好地解释电子双缝干涉实验。 尤其是惠勒延迟选择实验，让物理学家们产生了深深的恐惧，为什么？ 因为延迟选择实验直接颠覆了我们的固有认知。在我们的传统思维里，因果关系或者因果律是固若金汤般的存在，任何事情的发生，都必须先有原因后有结果，原因会影响结果，但结果不能反过来影响原因。  但是延迟选择实验彻底打破了人们的这种固有认知。实验本身就不再详述了，之前有专门的科普进行分析过，总之就是，如果我们改变了某件事发生的结果，有可能影响结果之前已经发生的过程。 通俗来讲就是现在和将来的选择，可以影响过去，因果律彻底崩塌！ 也难怪物理学家们都会感叹：没有人真的了解量子力学，如果你认为自己已经弄懂了量子力学，恰恰说明你连量子力学最基本的东西都没有了解！ 通俗来讲就是“无知者无畏”！  但换一种思维方式，其实量子世界所谓的“诡异”，只是我们站在宏观世界下的感受。为什么我们一定要把因果律强加给量子世界呢？没有任何大自然法则表明因果律必须在任何地方都适用，不是吗？所谓的因果律，甚至有可能只是我们的错觉呢？ 如果我们一开始就生活在量子世界，肯定不会觉得量子世界那些所谓的诡异现象真的诡异，反而会绝对宏观世界的现象变得非常诡异了！ |
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