双缝干涉实验的结果,能理解为直接否定了因果定律吗?

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科学说

2020年03月26日

笔者所问的双缝干涉不知是否是电子双缝干涉,因为双缝干涉实验最著名的有光的干涉,还有电子等小粒子的干涉。针对这个问题,首先需要明白什么是双缝干涉,才能知道它是否否定了因果律。

双缝干涉最早是19世纪初期科学家托马斯·杨所做的,具体的做法是让光通过两条狭小的细缝,然后在细缝之后观察光屏上的实验现象。最后托马斯·杨发现光屏上出现明暗相间的条纹,最后指出光具有波动性,这也就开启了光的波动性的研究,这也就是后人所称的杨氏双缝干涉。如果仅仅针对托马斯·杨的这个双缝干涉,出现的光的干涉图案的实验结果并没有否定因果律。因为杨氏双缝干涉实验明确说光是一种波,而波具有双缝干涉的一个性质,也就是因为光是波,所以它会发生双缝干涉,所以会发生明暗相间的条纹。

而电子的双缝干涉确实值得一提,电子的双缝干涉不同于光的地方在于实验现象的诡异性。电子的双缝干涉和光的双缝干涉实验步骤没太大差别,当电子像光一样经过双缝后的现象也是明暗相间的条纹,但是,当科学家像弄清楚其中的电子到底经过两个缝的那个时,也就是在双缝旁边安装了一个监测装置时,按照相同的步骤发射电子,却发现明暗相间的条纹消失了,而把监测的装置去掉之后,条纹现象又会出现,这样的现象的确非常的诡异。至今为止,科学家对于为什么会出现监测就消失,不监测就出现的实验结果都没有一个完美的解释。

关于电子的双缝干涉,似乎人的观测意识可以影响电子是波还是粒子,其实这也是波动性与粒子性的争论的焦点。当然,后来的波粒二象性的提出统一了这样的结果,也被普遍性的接受。这也属于量子力学的研究范围,也即是不确定性。实际上,至今为止,可以说没有一个人说能真正的懂量子力学,其中量子纠缠更是诡异,就连爱因斯坦也称之为“鬼魅的超距作用”。实际上,即使电子的双缝干涉十分诡异,其实也没有否定因果律,因为一定有一种未知的因素或者力量影响了实验的结果,只是人类并没没有找到,或者说人类也许永远都找不到。这种未知可能超越了人类的时空,不在人的认知范畴,就比如人类永远无法理解宇宙之外是什么一样。

总结下来,不管是哪种干涉,都不影响因果律。因果律它属于人类的认知范畴,是经过验证和检测的。可能真的电子的干涉现象不能用因果律解释,因为也许它超出了因果的范畴,但这毫不影响因果律在人类的认知中的正确性。

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