有哪些科學知識顛覆了妳的三觀?
第壹,自然界很多動物的性別是不固定的。
我們不是在討論雌雄同體。比如我們最常見的鰻魚,黃鱔,幼年時出現雌性,成年後達到壹定長度會發生性反轉,由雌性變為雄性。類似的還有紅鯛魚等等。
還有壹種神奇的蟲子——海扁蟲,是壹種雌雄同體的生物。因為做雌性父母的能量消耗是做父親的好幾倍,所以這類生物往往通過爭鬥來決定對方的性別。
戰鬥中的海扁蟲
第二,光不壹定是直線傳播的。
即光的幹涉衍射,即光通過壹個狹窄的縫隙後,在後續的屏幕上呈現出壹條垂直的條紋。壹般來說,幹涉呈現等間距條紋,衍射條紋不等距,直接在圖上就不用多說了。
光幹涉簡圖,幹涉條紋等間距。
有壹種特殊的衍射叫做泊松亮斑,是壹個不透明的小圓盤被激光束擊中,投射到後續屏幕上的圓盤陰影中心會有壹個亮點,即泊松亮斑。
中央亮點是泊松亮點。
第三,物質波
如上所述,光的衍射是波特才有的現象。光同時具有波和粒子的各種特性,即波粒二象性。根據德布羅意提出的物質波理論(這裏通俗易懂的解釋肯定有漏洞,請不要在意),物理粒子也有波動,也就是說,任何微觀粒子既是粒子又是波。那麽由微觀電子組成的電子束就可以自然衍射(這也是實驗證實的)。
物質波顛覆了我們之前對物質的認識。
如果上面的話還不夠清楚的話,所謂物質波就是用白話文說的。組成妳我的基本粒子在某個時間點的位置是不確定的,但它們有很大概率出現在某個地方。也就是說,妳和我,由成千上萬的千千粒子組成,理論上可能出現在任何地方,但總體來說,我們在宏觀世界中的位置是相對確定的。壹句有趣的話:如果妳有無限的時間,不斷地撞向壹堵不會被摧毀的墻,也許妳會撞向永恒,有壹天妳可以穿墻而過!
第四,“不可觀察的實驗”
我們已經討論過物質波。電子束可以通過兩個狹縫相互幹涉,通過兩個狹縫的電子會在後續的熒光屏上做出等間距的痕跡。那麽如果不使用電子束,而是壹次發射壹個電子,來回發射多次呢?壹個有趣的現象出現了。
如果我們發射壹個電子,不管它是從兩個狹縫中的哪壹個出來的,另壹個狹縫都是完全空的,理論上不會出現幹涉發射現象——沒有辦法幹擾自己,這是顯而易見的事情,那麽實驗現象壹定是無數光點組成的兩條垂直的條紋。
事實並非如此。經過無數次發射,熒光屏上出現了清晰的幹涉條紋,即許多等間距的垂直條紋。這說明這個電子同時出現在兩個縫中,並對自身產生了幹擾!
電子會自我幹擾。
然而,更神奇的壹幕出現了——當科學家在兩條接縫處安裝觀測儀器,然後重復實驗時,之前的神奇現象消失了,屏幕上只剩下兩條由圓點組成的垂直條紋。壹旦沒有觀測到,單個電子又會開始自我幹擾。
這其實和薛定諤的貓是壹個原理。當我們不觀察時,電子處於通過槽1和通過槽2的疊加態。壹旦被觀測到,這種疊加態就會坍縮,成為某種狀態。
薛定諤的貓處於生死疊加狀態。
我們經常嘲笑“量子力學”。其實量子力學絕不是玄學,只是他的結論往往與我們的常識不符。