一讲到量子观念，
就不得不提及一个非常著名的实验，
电子双缝干涉实验！
这本来是为了探究微观粒子的波粒二象性，
却被科学家们发现，
该实验包含的信息远不止这些。
究竟这是一个什么实验，
它的背后有着怎样让人震惊的讯息，
今天我们就来一探究竟！
额，
该如何向大家介绍呢，
请允许我借用伟大物理学家费曼的思路，
他对这一实验的讲解太过精彩，
我实在找不到比这更好的办法来向大家说明其背后的奥妙。
OK
言归正传，
量子理论告诉我们，
微观粒子具有波粒二象性，
也就是说它们既表现出了粒子行为，
也能表现出波的行为。
可是，我凭什么会相信这样的理论？
恩，我需要事实来说话。
于是，为了了解粒子和波有什么不同，
我做了这样两个实验。
一是子弹的双缝实验，
二是水波的双缝实验。
如图，这是子弹的双缝实验。
在一边，我放置了一把枪，
啪啪啪啪啪啪，
每分钟打出了很多子弹，
在对面墙上有两条缝，
子弹会随机穿过这两条缝中的一条，
后面接收屏上我安置了一个可移动探测器，
当探测器在某个位置探测到子弹打过来，
就会滴地响一声，
然后我统计在不同位置接收到的响声次数，
之后就绘成了后面的曲线，
其中P1代表单独开狭缝1时子弹打在不同位置的概率分布情况，
P2代表单独开狭缝2时子弹打在不同位置的概率分布，
当两条狭缝同时打开，
子弹要么从缝1过来，
要么从缝2过来，
最终我们会得到叠加曲线P12，
子弹在中间出现的概率大，
边上出现的概率小，
这就是粒子穿过狭缝后表现出的行为。
那么水波会怎样呢，
如上图所示，
探测器可以接收到水波能量强弱并给予记录，
当两条狭缝同时打开，
接收屏上描绘出的曲线与发射子弹时的结果不一样，
由于波同时穿过两条双缝，
随后双缝可以看作新的波源，
发射出两串波在空间叠加，
最终屏上出现了强弱相间的条纹，
这就是波表现的特征。
显然，波与粒子有着显著差异。
好啦，那么我们接下来探测电子吧，
看看如果对着双缝发射电子，
会呈现怎样的图像。
结果让我们大吃一惊，
接收屏描绘出了波才有的结果。
那是否意味着，
电子同时穿过了两条狭缝？
电子是粒子，
怎么能同时穿过两条狭缝？
是啊，
我也不敢相信。
于是我想探测下，
电子是否真的同时穿过了两条狭缝。
很简单，
在双缝后边加一个光源，
只要能够看清电子从哪个缝过来的不就好了。
沿着这种思路，
马上行动，
我进行了改良版电子双缝干涉实验。
不可思议的现象出现了。
当我们把光源打开，
看清了电子从哪个缝过来之后，
屏幕上的条纹没有了！！！
取而代之的是类似子弹射来时的结果。
可是当我们把光源关闭，
条纹随后就出现了！！！
这是怎么回事？？？
太简单了！
你的光影响了电子的行为！
必须把光调“暗”！
对，是增加的那部分装置影响了实验结果。
那么我们就把光调“暗”吧，
于是我们调低了光的亮度，
可是结果依然呈现子弹的图像！
再低！
还是子弹的图像！
无论我们怎么调低，
除非我们把灯关掉，
图像才会发生变化。
这又是怎么回事？
显然，实验结果并不受光的亮度影响。
那么，受什么影响呢？
光的颜色！！！
其实，我们应该想到，
光是量子化的，
每个光子的最小能量为hf，
由于光的频率太大，
影响了电子的行为，
所以我们不能调暗光源，
我们应该改变光的频率，
把观察光源的频率调低！
红橙黄绿青蓝紫，
频率逐渐增高，
所以应该尽可能用靠近红光的频率来照射。
想到这些，
马上换“灯泡”！
换完之后，满怀期待地打开电源，
“灯”亮了，
接收屏上的条纹又回来啦！
可是，
悲剧的是，
由于红光的波长较长，
它打在电子身上会引起散射，
我们看电子不再是一个点，
而是一个大大的圆斑，
条纹虽然回来了，
可是电子的圆斑太大，
我们根本无法判断
电子到底从哪个狭缝过来的！
怎么办？
我们再调高点频率。
好！
可是诡异的事情出现了，
当我们看清电子的时候，
屏幕上的条纹就消失了，
当我们看不清电子的时候，
屏幕上的条纹就出现了。
这似乎可以理解为，
我们看清了电子，
它就是粒子，
表现出粒子的特征。
我们看不清电子，
它就变成了波，
同时穿过了狭缝
表现出波的行为。
如果电子是波，
我们就无法真正搞清楚它到底位于哪儿！
某些物理量永远不可能同时得到精确测量结果！
电子双缝实验还隐含着测不准原理！
哇～
喔～
让我来梳理下思路，
我们看电子的行为，
影响了电子本身的性质，
我们以前之所以认为电子是粒子，
是我们把电子“看”成了粒子！
当我们不看它的时候，
似乎它可以弥散在整个空间，
以一种物质场的形态出现，
然后通过物质场的作用，
表现出波动结果。
原来我们对世界的理解，
不是独立于自身的，
我们的认识严重依赖于我们探索这个世界的行为！
我们是这个世界的一部分，
你不可能从这个“客观”世界剥离出来，
而不改变我们所观察的世界本身！
我不认为有一个独一无二的实在宇宙……即使物理学定律本身也可能在某种程度上依赖于观察者。
——霍金
我们在未知之岸上找到了一个奇怪的脚印。我们曾设计出一个接一个的深奥理论来说明它的来源。最终我们成功重建出留下脚印的生物。诺，那是我们自己的脚印。
——爱丁顿爵士，英国天文学家和物理学家
天啊！
量子理论好恐怖！
我们整个世界的基础，
并不像我们以前所认识的那样，
它是不连续的，
它既是波又是粒子，
它用掷骰子的方式来运转，
它的某些物理量永远不能被同时精确探测，
它与周围的物质（能量）紧密联系不可分割，
……
这个世界怎么了？
其实不用恐惧，
如果你感到惊奇，
那么你真的开始理解量子理论了！
应该感到高兴，
我们的认识终于跟上点科技发展的步伐，
普通民众也能站在科学的最前沿，
品位科学发展所带给我们的惊奇和美丽！
这是多么美好的一件事！
这个世界，
我们一起探索！
不知不觉……我们就把认识主体从我们力求理解的自然的领域内排除了。我们变到一个旁观者的角色，不属于这个世界，而通过这一手法，这个世界就变成一个客观的世界。我们的科学是建立在客观化基础上的，依靠这个，科学就把自己同……对心灵的适当理解割裂开来。但是我们的确相信，这正是我们现在的思维方式需要修补的地方，也许得从东方的思想输血。
——薛定谔，引自Mind and Matter
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