量子理论中双缝干涉实验的一个问题,请帮忙解答一下。
第一个问题。这段话主要是基于波恩对薛定谔波函数的概率解释。微观粒子的运动服从薛定谔波函数,但对于波函数的求解,波恩认为它反映了粒子出现在空间某一点的概率。概率越大,出现在某一点的可能性就越大。既然有出现的概率,就说明该粒子不会百分之百确定的出现在某一点,在其他地方也有一定的出现概率。所以在观测之前(或者坍缩之前),它的位置是不确定的,处于各种概率的叠加状态,这种发生点的概率分布可能遍布整个空间。波恩的概率解释是整个哥本哈根学派的理论基础之一。
对于你后面的问题,可以说是问到了核心。直到今天,困扰量子力学的一个基本问题是所谓的“测量问题”——为什么测量会导致坍缩(或者从不确定状态变成确定状态)?根据现有的量子理论,我们无法观测到所有可能性重叠的电子。只要一观测,叠加态就会坍缩,我们观测到的只是众多态中的一种。至于为什么?也就是你问“如果你观察不到,你从哪里得出结论?”我只能说,量子力学的理论基础还不完备,但很实用,计算结果和实验数据符合得很好,所以现在人们乐于接受。关于“测量问题”至今没有定论,主要的几种观点有:哥本哈根解释、平行宇宙解释、历史消相干解释等等。