双缝干涉实验是如何提出的？为什么有人说很怪异？意识真的能改变干涉条纹吗？
起源——光的粒子论与波动论之争从牛顿时代开始，光的本质在科学界就一直存在争议。当时科学界有两种完全不同的观点。一种观点认为牛顿认为光是粒子，另一种观点认为胡克、惠更斯等人认为光是波。由于牛顿在物理学中的主导地位和威望，他的光粒子理论盖过了光涨落理论，成为此后100年科学界的主流观点。
直到《牛顿光学》发表后1801年，英国科学家托马斯·杨用一个实验扭转了这种局面，使光涨落理论复活，甚至成为主流。这个实验就是双缝干涉实验！
光涨落理论的一个有力证明——双缝干涉实验由单缝衍射实验导出，单缝衍射实验使一束光通过两个相距很近的狭缝，投射到狭缝后面的屏幕上。一般来说，光线通过垂直狭缝时，会发生衍射——光线绕过障碍物发生弯曲并传播的现象。你在屏幕上看到的不是垂直的亮条纹，而是水平的亮带。(如下图所示)这一现象早在17世纪就被意大利耶稣会教士格里马尔迪·格里马尔迪发现，并将其命名为衍射。
当两个接缝的亮带在屏幕后面重叠时，理论上应该显示更亮的带，但神奇的事情发生了，最终明暗条纹显示在屏幕上...(下图下部)
这是一件很奇怪的事情，因为这些条纹的暗线上应该有光，但是当两个接缝的光重叠时，那些位置就变成没有光了。这种现象无法用牛顿的粒子理论来解释。受水波干涉的启发，托马斯·杨提出光是一种波，暗线是光波干涉产生的。
光粒子复活论——爱因斯坦的光电效应人类对宇宙认知的革命总是由少数天才推动的。距离双缝干涉实验证明光的波动理论已经过去了一百年，一个天才再次刷新了人们对光的认知。这个天才就是爱因斯坦，二十世纪最伟大的物理学家。
1905年，刚刚获得物理学博士学位毕业，还在专利局做办事员的爱因斯坦发表了一篇题为《光的发射和转化的启发式观点》的论文，以光作为能量量子的形式解释了光电效应。这个开创性的理论让他获得了1921年诺贝尔物理学奖。
粒子与波的探索——单光子双缝实验中光量子的提出复兴了光粒子理论，但问题随之而来:光是粒子还是波？两种形式都有实验证据，似乎两者都是对的。但是问题又来了。波和粒子是两种完全不同的特性。光在什么情况下会表现出波的特性？在什么情况下会表现出粒子的特性？
光量子假说提出4年后，英国物理学研究生杰弗里·泰勒设计了一个弱光双缝实验。他用熏黑的玻璃大大降低了光源的亮度，直到理论上任何时候只有一个光子在光源和屏幕之间通过。然后他用相机的摄影胶片长时间曝光，记录下穿过双缝的光线。
照片冲洗出来后，神奇的一幕出现了。即使光子一个接一个地穿过双缝，最终曝光的照片中仍然出现了清晰的明暗干涉条纹。
这就意味着，即使只有一个光子通过双缝，它仍然会发生干涉，那么光子干涉的是谁呢？似乎只有一种解释:光子会自我干涉。
奇怪的物理学——光的波粒二象性问题直到10多年后才被法国科学家德布罗意解决。他在物理学博士论文中提出了波粒二象性。他指出，不仅光子，所有微观粒子都同时具有波的特性，他称之为物质波。物质波理论预言，单个电子通过双缝也能产生干涉条纹。
光波什么时候变成粒子？在确定了光的波粒二象性之后，一个问题摆在了科学家面前:光波是什么时候变成粒子的？
一个显而易见的事实是，在所有实验中，光最终都是以粒子的形式呈现的！比如光电效应中电子被弹出，曝光不足的照片中会呈现一些零星的光点，那么答案就很明显了:光被观察时是粒子。也就是观测让波变成粒子？如果测量发生得更早呢？科学家决定升级双缝干涉实验——测量粒子通过哪个狭缝。
科普书里的神话——干涉条纹一看就不见了...很多人看到科普书上对双缝干涉观测实验的描述几乎都是神话故事。有些故事是用相机拍的，有些则更简单，直接用眼睛看。这些描述显然不是事实，而是一些想象的思想实验。现在看来，这些思想实验极具误导性。
直接观察不会导致干涉条纹消失！不管是用眼睛看，还是用相机拍，都不会！
揭秘——观察产生干涉条纹并不奇怪，可能和很多人的想象不一样。科学家其实并不是被观察到干涉消失的实验结果吓到，而是结果是在他们的预期中创造出来的。科学家其实想做的不是观察，而是测量！
他们想测量粒子穿过哪个缝隙，又是如何穿过的？以光子为例，没有办法在不干扰光子的情况下从侧面看到光子，所以测量方法其实就是让光子穿过其中一个狭缝...例如，在其中一个狭缝上放置一个垂直偏振器，这样所有水平偏振的光子都不能通过这个狭缝...
看到这里的小聪明，你一定发现了猫腻。这有什么特别的，光只能穿过其中一个缝隙？这不是相当于单缝吗？我们之前说过，光子会自我干涉。现在光子只能穿过其中一条裂缝。他们还能干涉谁？……
真正奇怪的是什么？综上所述，观测导致干涉条纹消失并不奇怪，但这并不意味着量子力学不奇怪！量子力学真正诡异的是微观粒子在被观测到之前的“波动”状态！这种波的状态叫做叠加态，量子力学真正诡异的就是这种叠加态！但这已经超出了本文的范围，我们后面会讲到叠加态。
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