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波粒二象性（第1页）

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“企鹅科普（第一辑）（.shg.tw）”

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波粒二象性

1924年，一位名叫路易·德·布罗意的年轻法国贵族提出了一个大胆的假设：如果光波也能表现为粒子流，那么运动的物质粒子是不是也能像波一样在空间中散开呢？他提出，每一个实物都可能与依赖其质量的“物质波”

有关；粒子质量越大，其波长越短。

1927年，实验证实了电子的类波性。

当时的实验表明，电子会发生干涉效应，跟光波、声波或水波一样。

不可思议的是，这个想法又从著名的双缝实验中得到了印证。

在双缝实验中，实验者首先设置一块能阻挡电子运动的屏障，在这个屏障上有两条平行的缝隙；屏障后面有一块感应屏，可以感应出电子通过缝隙之后的最终位置；最后，向有两个狭缝的屏障上每次发射一个物质粒子，如电子。

如果电子遵循常识，那么每个成功通过的电子必是通过两个狭缝之一后，落在后面的感应屏上，形成两道与狭缝一致的线段。

但实际情况是，感应屏上形成的图案就像是海浪冲击过的沙滩，是典型的波运动后产生的结果。

由于实验条件保证了每次只向屏障发射一个电子，所以可以肯定感应屏上的图案是由电子降落的单个点构成的。

也就是说，每一个电子在经过双缝时，即使它以粒子的形式到达后屏，也都必然表现出波的特征。

如果你觉得这很令人困惑，那么恭喜你，你看到问题所在了：这简直是疯了！

就像粒子可以同时通过两个狭缝一样，量子滑雪者可以同时从树的两侧绕开，这看起来是不可能的，但在量子世界里，这就是现实。