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双缝实验的修改版本证明了时间不存在?

科学探索万象经验2023-05-08

这个实验被称为“双缝实验”,它由三部分组成:一个光源、一个带有两个窄缝板和一个屏幕。当光源打开时,光线通过两个狭缝射到屏幕上。如果光是一个简单的粒子,那么从光源穿过两个狭缝的粒子将在屏幕上显示为两条直线。但事实并非如此,我们在屏幕上看到亮带和暗带,这与波干涉的模式完全相同。这证明了光不是简单的粒子,而是波。

然而,一个世纪后,阿尔伯特·爱因斯坦和路易斯·维克多·德布罗意等物理学家的研究表明,光实际上既是粒子又是波。现代研究人员将光描述为同时具有“粒子性质”和“波动性质”。有了这个理论后,事情就开始变得奇怪了。

然而,当他发射了大量的单光子后,他惊讶地看到屏幕上熟悉的干涉图案。他检查了他的设备,并确保一次只有一个光子通过该狭缝。泰勒将他实验的惊人结果解释如下:每个光子同时通过两个狭缝,在光子本身内产生干涉波。

结果令人毛骨悚然,当使用与泰勒实验相同的设置时,单光子流在屏幕上显示为明暗相间的条带。然后他们在相同条件下再次进行实验,同时在平板上记录和观察,以观察每个光子是否真正同时通过两个狭缝。奇怪的是,当他们开始记录和观察时,屏幕上的条纹开始汇合成两条直线。当他们停止记录和观察时,两条直线再次分裂成那个熟悉的干涉图案。

除了打开和关闭记录和观察系统外,没有对实验进行任何更改,光子似乎以某种形式的意识行事。它们的波动性只有在记录和观测系统关闭时才会表现出来。换句话说,只有在没有被观测到的时候才会表现出来。一旦系统启动并且他们“知道”他们正在被观察,每个光子都会乖乖地通过一个狭缝,表现出它的粒子性质。

物理学家大吃一惊,但这并没有阻止他们。他们想知道发生了什么,所以他们再次修改了实验。该实验的下一个版本是由一位名叫约翰·惠勒的物理学家设计的。他使用分光镜等光学设备设计了一个新的观察系统,具体的细节我这里就不赘述了。该实验的目的是记录和观察穿过狭缝后的光子,以便观察它们当时的行为。

现在想象一下,狭缝和屏幕相距一光年,让我们再看看那个实验。首先,我们在没有记录或观察任何东西的情况下开始了实验。当光子通过板上的狭缝时,没有任何观察系统。光子表现出它们的波动性质并同时通过两个狭缝,当它们到达屏幕时,它们应该形成一个干涉图案。在一年后,我们开始记录和观察光子最终到达屏幕前的那一刻。我们希望在屏幕上看到干涉图案,但看到的是两条直线。

这个实验有什么含义?一年前首次开始实验时,光子同时通过两个狭缝并形成干涉波。一年后我们开始观察,这会导致过去发生变化,光子现在只通过一个狭缝,并且不会形成干涉图案。仅仅一年后,通过观察和记录的行为改变了过去。不知何故,这个实验证明了未来可以改变过去。当然,我们不能真正进行这个实验的一光年版本。这只是一个思想实验,旨在帮助解释实际实验的结果。

我们对“时间”的任何概念都没有真正描述“时间”本身。一天或 24 小时,只是地球自转一周的过程。同样,一年或 365 天代表地球绕太阳运行一次的过程。换句话说,这些“时间”概念只是基于地球动力学的简单表述,实际上只是表示物体运动时的变化量。

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