当代物理学界有两大支柱，分别是量子力学和爱因斯坦的相对论。爱因斯坦的相对论负责解释引力，能量，空间，还有时间。量子力学负责解释除此以外的一切。我们现在对于这个宇宙的认知，都是建立在这两大支柱理论之上的。相对论主观描述，量子力学负责微观解释。科学认为，我们现在所居住的这个宇宙，是在四种力的作用下形成的，分别是原子核内部运行的强核力和弱核力，将原子和分子粘在一起的这个电磁力，还有一种叫万有引力。
微观世界的强核力，弱核力，还有电磁力，都是由量子力学解释的。只有这个最弱的，但又是我们最熟悉的万有引力最不可思议，目前量子力学还解释不了这个万有引力，暂由爱因斯坦的相对论来解释。相比于相对论，量子力学更难理解，就例如著名的物理学家费曼。他就曾经说过，没有人真的懂量子力学，还有著名的数学家，物理学家冯诺依曼也说过，谁要说他懂量子力学，那他肯定不懂。所以，量子力学到底有多复杂呢？怎么跟你形容呢？连爱因斯坦到死都没有整明白啥叫“量子力学”。
就这么一个复杂的东西，人类科学史上黄金时代的代表人物，像是卢瑟福、玻尔、波恩、普朗克、费曼，冯诺依曼，爱因斯坦、海森堡，保罗，薛定谔，狄拉克等等，这些传奇人物究其一生都在研究量子力学。所以，首先跟大家科普一下，量子力学绝对是一门经过了无数次实验证明过的真真正正的科学，虽然科学家们至今无法搞明白它的原理，但并不妨碍我们去用它，就像我们今天用到的激光电子，显微镜，半导体，手机、电脑，网络等等，这些都是来自对量子力学的实际应用。今天，我们就来聊聊这个神秘莫测的量子力学里，一个细思极恐的实验。
我们前面有提到，现代物理学界有两大支柱，分别是相对论和量子力学，两大支柱的建立，都跟一个东西有着密不可分的关系---光。“光”可以说是这个宇宙里最常见的东西，我们每天都在接触它，但同时光也是这个宇宙里最神秘的东西，我们并不真正了解它。旧约圣经创世纪开篇就说：神说要有光，便有了光。那么“光”到底是什么呢？聊到光，我们就不得不提一个大佬级别人物了，他就是牛顿。
年，牛顿在他的著作《解释光属性的假说》这本书里就有提过，他说”光“是由光源向四面八方发射的微粒，也就是说，在牛顿看来，光是一连串的微粒，这就是牛顿著名的”光微粒说“。牛顿这个说法解释了光为什么会沿直线传播，也解释了光为什么会出现反射现象，但是很快人们就发现这个说法有瑕疵。比如，我们在光源处罩上一种带花纹的纸，这时候，墙上就会出现花纹的光影。然后你在另一个光源上再罩上另一种带花纹的纸，这时候，矛盾点就来了。
如果牛顿的光微粒说是真的，光是一种微粒的话，那么这两个相互交叉的粒子流肯定会发生碰撞，就像台球和台球一样，它们会彼此相撞，然后交叉碰撞的部分，会导致墙上的图像失去原有的图形。但是，在现实生活中，这种情况根本就不会发生，这两束光会非常默契，相互重合的部分会非常友好地穿过去。三年以后，也就是年，克里斯蒂安惠更斯就提出了“光波动说”，并在年的时候发表在了他的著作《光的专注》这本书里。
惠更斯认为，光根本就不是微粒的聚合，而是一种波，这个就是著名的“光波动说”。方便理解的话，你可以把光的这种波动性想象成我们平时常见的水波，波和波之间是可以叠加传播的，所以也就解决了粒子碰撞的问题。如果听到这儿你有一种茅塞顿开的感觉的话，那量子力学这块儿你基本已经入门了，很好，那我们继续。再后来，法拉第和麦克斯韦又通过实验证明了“光”是一种电磁波，巩固了“光波动说”的地位，这时候“波动派”基本上已经确立了地位。
直到年的时候，爱因斯坦突然站出来力挺“粒子理论”。爱因斯坦认为，“光”这玩意儿真的是粒子形态，但是当时有太多的科学实验证明光是波。所以，爱因斯坦这一论点被当时物理学界集体嘲笑，大家因此吵得不可开交，谁也无法说服谁，光到底是粒子还是波呢？既然辩论没有结果，大家就决定做个实验！这就是接下来著名的“双缝干涉实验”。这个实验不做还好，一座几百年前建立起来的经典物理学大厦几乎在一夜之间就塌了，这个实验为何会产生如此大的影响？我们接着往下看。
“双缝干涉实验”，从这个设备来说其实非常简单，它的原理是用一个“粒子枪”朝着探测屏发射粒子，然后在粒子枪和屏幕之间放置一块不透明的挡板。在板子中间，凿开两条非常窄的缝，"光“通过窄缝会抵达探测屏。通过这样的方法，科学家们就可以记录下”光“的照射图形，从而，我们就可以分析这个光具体的物理性质。所以，说明白一点，如果光是粒子的话，它就会像子弹一样飞过去，你可以把对面的屏幕想象成靶子，在不透明板的阻挡下，靶子上会出现两道杠，因为只有这两道杠可以通过。
那如果光是波的话会怎么样呢？“光”如果是波的话，它会在通过这两条窄缝的时候，出现两个波源，两道波会各自震荡叠加在屏幕上会出现标准的干涉现象，这干涉现象反映在屏幕上，就是非常漂亮的斑马线波的干涉。大家如果无法想象的话，你想象一下两个水波之间的干涉，其实是一样的道理。这个干涉现象是什么呢？就是两个波在波峰和波峰之间会叠加，波峰和波谷之间会相互抵消，最后反映在探测屏上，会形成一条一条的斑马线。所以大家记一下：如果出现两道杠的话，光就是粒子。如果出现斑马线，光就是波。
实验开始，打开光源，对面的屏幕上立刻出现了标准的斑马线图案，光出现了，波的干涉谜团揭开了，OK，大家回家吃饭吧！要真是这么简单就好了，实验继续，这次，咱们一个光子一个光子地往上打，看看会怎么样。首先，这一个光子打过去，它就是一个点，因为它就是像子弹一样，那你觉得一个一个往上打，最终会出现什么图案？小伙伴们肯定认为是“两道杠”对吧？这是正常思维，然而谜底揭晓，一个一个打过去的时候，屏幕上先是出现了一个又一个的光点，随着点射数量的逐渐增加，屏幕上竟然出现了和第一次一样的斑马线！
这个实验无论重复多少次都是标准的斑马线，这就非常违背我们的常识，因为干涉线出现，必须有两个波相互叠加才行，既然是一次打一个光子过去，这个光子它跟谁干涉，难道是在发射一个光子的时候，它同时过了左右两份儿，然后自己跟自己干涉叠加了吗？然而国界还真是这样！这就是量子力学里非常不可思议的叠加态原理。在宏观世界里，我们根本无法理解这个原理，就相当于你同时进了两个不同的门，然后过去以后，你自己还能跟自己击个掌。
在微观世界就是真实存在的，这就是薛定谔那只既死又活的猫，这种既死又活的状态，就是量子力学的叠加态原理，刚入门的小伙伴可能听到这儿已经感觉有点儿不好理解是吧？还没完，咱们实验继续。你不是自己跟自己玩干涉吗？好，那我们倒要看看到底是怎么玩儿的。所以第二次实验，全程加装摄像头，科学家们要把它的每一个动作都看清。重新打开光源，科学家们全傻眼了，这次没有斑马线，屏幕上出现了标标准准的两道杠，所有人都懵了，斑马线去哪儿了？后来大家发现，只要全程架着摄像头，不管你做多少次实验，它永远都是两道杠。
但如果你把摄像头撤掉，不管做多少次，它都是斑马线。也就是说，当你观察它的时候，它就按照“科学的规矩”来，但若你不观察它，实验结果就会是相反的方向。爱因斯坦接受不了这个实验结果，因为在经典物理学里，一就是一零就是零，怎么能既是一又是零呢？而且，主观的观测行为，为何能对客观结果造成改变呢？我看你的时候你“两道杠”，我不看你了，你就成“斑马线”了，用经典物理学无法解释这个现象，也就造成了“量子力学”至今仍然是个谜的窘境。
科学家们后续又通过了改变各种细节来验证实验结果，最后，“双缝干涉实验”这个实验证明：主观与客观能够根据条件的不同而随意切换，量子力学的“观察者原理”，也就是说，一旦你观测了，就会引起我们前面说的叠加态的坍缩，从而，就会出现一个绝对的客观结果。这听起来是不是有点“薛定谔的猫”的感觉？后来，科学家又不断做了别的实验，发现不光是光子，后来用电子、原子甚至是分子，用来做同样的“双缝干涉实验”，得到的结果都是一模一样的。
众所周知，我们路边的一块石头、海里的海水、甚至是你手里的手机，这些都是由基本粒子组成的。根据“观察者原理”，你在看一块石头的时候，这块石头它竟然知道你在看它，你在凝视深渊的时候，深渊也在凝视你。所以这个“双缝干涉实验”得出了一个非常不符合科学的结论：世间万物都存在意识！生命不仅限于动物和植物，而是万物皆有灵，所以那句”科学的尽头是神学“并非空穴来风？小伙伴们怎么看？欢迎留言讨论，咱们留言区见！