杨的实验让他发现 , 光会像波一样出现 。
如果我们用两个平行的狭缝在墙上照射一束光时 , 假设光束只有一个波长 。
当光线穿过狭缝时 , 每个狭缝都会出现新的光源并在分隔后的另一侧出现 。
来自每个狭缝的光会出现衍射 , 并于来自另一个狭缝的光进行重叠且相互干扰 。

托马斯·杨的画像
任何波都可以产生干涉图案 , 无论是声波、光波还是穿过水体的波 。
当波峰在波谷发生撞击时 , 它们彼此会抵消 , 这被称作相消干涉 , 并会显示出暗带 。
当波峰撞击波峰时 , 它们则会相互放大 。
这被称作相长干涉 , 并会显示出亮带 。
亮带与暗带的组合便被称为“干涉图案” , 这可以在狭缝对面的墙壁或是屏幕中看到 。

对于光子或电子这样的量子实体 , 它们虽然也是单个粒子 , 但如果将它们通过双缝射出一个光子时会发生什么呢?
光子在实验中出现的条纹干涉图案表明 , 单个光子的行为就像通过了两个缝隙一样 , 这使它的表现是一个波 。

平面波的双缝衍射图案
如果在狭缝前设置一个检测器 , 它可以观察光子并在检测光子通过时亮起 , 检测器会在检测时有50%的时间点亮 。
此时屏幕上留下的图案会发生变化 , 它看上去就像两道光杠 。
如果在墙后面设置探测器 , 旨在光子穿过狭缝后才进行检测 , 便会得到相同的结果 。
这意味着即使光子会以波的形式通过两个缝隙 , 一旦被检测到 , 它就不再是波而是粒子状态 。

粒子撞击使波的干涉图案可见
不仅如此 , 从另一个缝隙出现的第二波也会坍缩回去 , 通过另一个缝隙检测到粒子 。
相关的实践表明 , 通过双缝隙射出的单个光子越多 , 探测器在50%的时间里越接近探测到光子 。
这就好比抛硬币会随着抛投次数越多 , 正反面的概率会越接近50% 。
这似乎说明 , 宇宙以某种方式同样在观察实验者 , 双缝中的实体量子态也受概率定律支配 , 因此科学家们无法确定一个物体的量子态是什么 。

检测器的时间50%图案看起来会像这样
显然 , 波和粒子产生了截然不同的模式 , 它们本应该很容易地被区分 。
可一旦进入量子力学领域 , 事情便会出现这种诡异的情况 。
原子尺度上 , 如果我们进行单缝实验 , 并将光子发射到传感器屏幕上 。
光子会在屏幕上显示为一个点 , 这时我们可以认为光子是粒子 。

粒子的最终位置会大致相同
可一旦打开两个狭缝 , 就会出现干涉 。
如果单个地发射光子 , 如果它们没有机会互相干扰 , 那它们会表现得像粒子还是波呢?
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