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解密暗物质155-基于暗物质正反粒子偶极子理论的量子力学-电子双缝干涉

已有 271 次阅读 2024-3-8 09:29 |个人分类:我独醉|系统分类:科研笔记

只要能发现暗物质和场物质都是由正反粒子偶极子组成,你就能揭开物理学和天文学重大问题的谜底

电子双缝干涉

电子双缝干涉已经被严重误解,不断被谣传。电子双缝干涉实验所显示出来的结果是20世纪科学家集体遭遇的一次“灵异事件”,在这个简单的实验中微观世界的基本本质,叠加态、不确定性、观察者效应展现得淋漓尽致。而这三个现象如此的烧脑、违反直觉、毁人三观。

在我们的现实世界里,万物都是确定的,都是可描述的,也是可预测的。

1907年,托马斯·扬实现了光的双缝干涉实验,再次引发了光的本质究竟是粒子还是波的争论,但此时的争论仍局限在经典物理的范畴内。1961年,蒂宾根大学的克劳斯·约恩松采用电子来进行双缝干涉实验。约恩松首先用电子流朝着并列的双缝轰击,按照设想,电子流通过双缝后应该在后面的屏幕上留下两条与双缝对应的亮纹。然而,在屏幕上出现的并不是两条亮纹,而是多条明暗相间的干涉条纹。约恩松很好奇,他设想是否是因为电子在电子流中互相拥挤碰撞,进而造成了多条干涉条纹。于是,他使用发射器将电子一个一个发出,这下就不会有碰撞了,然而在双缝后面的屏幕上仍然留下了一条条明暗相间的干涉条纹。经过争论,人们认为电子也具有波粒二象性,事情似乎是告一段落。

然而,1974年,米兰大学的梅里教授为研究电子到底是怎样通过双缝的,看看干涉条纹到底是如何形成的。他在双缝的入口安装了高精度的监视器,仍然通过发射器将电子一个一个发出。屏幕上的一条条干涉条纹不见了,只剩下了两条亮纹,而且通过监视器可以清晰地看到电子如粒子般一个个通过左缝或右缝,在屏幕上形成两条亮纹。

采用监控试图观察电子通过双缝的行为时,干涉条纹就消失;而监控关闭,屏幕上又出现了干涉条纹。按照量子力学主流的哥本哈根解释,在双缝干涉实验中,电子本身是既是粒子,又是波,即波粒二象性。当人们不对双缝加以观测时,电子呈现出波的特性,在屏幕上形成多条干涉条纹,此时可以认为人的意识中已将电子认定为波;而当人们观察双缝时,其意识中已经默认电子是粒子,因而干涉条纹就消失了,电子真的按照人的意识体现出粒子的特性,仅形成两条亮纹,尽管此时人的目的是想得到干涉条纹。总之,是人观测或不观测的行为,或者说是人将电子当作粒子或波的意识,决定着电子最终呈现为粒子还是波。

电子似乎知道科学家什么时候进行观测,只要一观测干涉条纹就消失,不观测就出现。以波尔为首的哥本哈根学派给出了解释,也就是哥本哈根诠释。按照这个诠释,电子双缝干涉实验包含了量子力学的三大规律:不确定性,叠加态还有观测行为。

实际上,运动的电子对场态粒子产生一系列诱导而产生振荡,由于电子的速度相同,场态粒子能够产生同频振荡。因此落点与电磁波的干涉类似。无论观测与否,电子都是一个粒子,其运动特征符合宏观物质运动规律,本身并没有波动。而是电子时时刻刻与场态粒子相互诱导振荡,场态粒子与双缝共同作用影响着电子的空间分布概率,形成了疏密相间的落点。

实际上,微观粒子没有什么特别,单个粒子运动都不是波动的,电场和磁场中的粒子都能提前预测其速度、位置和轨迹。威尔逊云室记录的粒子轨迹都符合宏观物质的运动规律。无论您采用任何方法记录微观粒子的运动轨迹,都可以发现所有微观粒子的运动与宏观物质没有任何本质区别。完全可以用经典力学描述,比如直线运动,回旋,碰撞等进行描述。

电场中的粒子、磁场中的粒子和威尔逊云室中的粒子并没有任何一次走出轨道之外。并且微观粒子的基本方法还是基于“碰撞”,关于粒子的碰撞依然使用经典力学,即动量和能量守恒。也就是说任何粒子或质点的动力学计算,也都必须采用经典力学进行计算。

所有的波都是由粒子传递。电磁波是由场态粒子传递的,而机械波主要由显态粒子传递的。电磁波和机械波都只传递能量不传递物质,两者没有任何本质区别。在局域或微观表现为振动的粒子,在整体或宏观表现为传递能量的波。实际上,所谓的波粒二象性仅仅是整体与局部的概念。

电磁波和机械波都是如此,整体上都是波,而从局域或微观看都是一个个质点在振动。而从整体或宏观看,一个个质点此起彼伏以波动的形式传递能量。在观测局域或微观时只能看到一个个振动的粒子,无法看到此起彼伏的波;而观测整体或宏观,只能看到此起彼伏的波,很难注意到一个个振动的粒子。实际上波粒二象性就是整体和局域既互斥又互补,宏观与微观既互斥又互补;因为无法同时看到局域和整体,也无法同时把控宏观与微观,而全局和局部却能相互补遗。

电子双缝干涉实际上仅仅是落在屏幕上的概率不同而已。主导因素是双缝,干扰因素是电子不断与场态粒子电磁相互作用。主导因素双缝和干扰因素电磁作用决定了电子打在屏幕上的概率模型。而一旦在双缝处进行观测,电磁作用就成了主导因素,而双缝成了干扰因素。强烈的电磁作用严重改变了电子落点的概率模型,屏幕上就不再出现有规律的条纹。

由于主导因素和干扰因素的对调,因此在观测时的落点概率模型与不观测的概率模型完全不同了。实际上仅仅是调整了落点的概率模型,而且电子双缝干涉的概率模型与抛硬币、掷色子、打靶子的概率模型没有任何本质区别。换人或换环境,抛硬币、掷色子、打靶子都可以调整概率模型。

对粒子或质点受力分析时,可以把握主要因素并忽略次要因素。要是主要因素的受力分析不完备,就无法预测其位置、速度和轨迹。在一般情况下,微观粒子受到场态粒子的作用是主导因素。一旦进入到加速器或磁场,规则的电场力和磁场力就成了主导因素,而场态粒子的力就成了干扰因素,主导因素和干扰因素相差较大,因此就可以较为准确地计算位置、速度和轨迹。

声波干涉、光波干涉以及电子干涉都是完全类似的,固定的频率可以相互诱导振荡,一旦干扰,模型就改变了。因此对电子双缝干涉要进行科学的描述,不要过度神化。

总之,电子双缝干涉并不存在任何灵异事件,所有的波都是粒子相互诱导震荡产生的,所有的粒子相互诱导震荡必然以波的形式向远方传递。粒子间的相互作用机理必然表现为粒子性,粒子相互作用的传递机制必然表现为波动性。由于无法对粒子进行较为精准的受力分析,只能采用概率函数进行统计分析。不同的因素对概率模型有着不同的影响,双缝与场态粒子共同作用使电子落点呈现规律条纹的概率分布。一旦在双缝处进行观测,概率模型必然发生改变。所谓的观测者效应就成了主要影响因素。主导因素和干扰因素对调,落点概率模型完全不同。但电子双缝干涉的落点概率模型与抛硬币、掷色子、打靶子的概率模型没有任何本质区别。

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