单粒子双缝实验中存在波粒相变吗?
波粒相变量子论者认为,在单粒子双缝实验中,电子在电子枪中是粒子,出了电子枪就变成了波。电子的质量溶入波中,连续地分布在波中(不一定均匀)。在波能通过的狭缝,质量也能随之通过。全过程是:一个电子出了电子枪,变成了波,同时通过了双缝,然后叠加干涉,最后在接收屏上打出一个点。
看看波粒相变量子论能否经得起实验结果与逻辑推理的检验。假设正如波粒相变论者所说的,一个电子出了电子枪,变成了波。但根据波粒相变论者提供的波函数分析,这束波不能完全通过双缝(有被双缝屏阻挡的部分),因质量分布的连续性,电子的质量不能完全通过双缝。但这不符合实验结果(实验结果是:要过全部过)。就算牵强附会,说波全部通过双缝也不行。因为这样,每个缝中都是一个量子,按量子不确定性原理,这两个粒子打到接收屏同一点的概率是零,所以应该在接收屏上产生两个曝光点。但这又与实验结果不符(实验结果是:一个电子最多打出一个曝光点)。如果说电子的质量部分一分为二同时通过双缝,或许可以打马虎眼,但要让其合二而一是万万不行的。否定了合二而一就否定了一分为二。
为了让电子的质量部分完全通过双缝屏且在接受屏上打出一个曝光点,必须假定,波的所有部分都只通过一个缝。但这样就没有干涉可言了。走笔至此,波粒相变论已经千疮百孔了。但事情还没有完。实验结果是:从单缝屏(光圈)出来的电子,有的通过双缝屏,有的被双缝屏阻挡。这使得波粒相变论者必须假定,有时由粒子变成的波全部被双缝屏阻挡。波粒相变论者提供的波函对每个电子都是一样的。那怎么解释哪一个电子可以通过双缝屏(波的所有部分都只通过一个缝),哪一个电子不能通过双缝屏呢(波全部被双缝屏阻挡)!
根据实验结果和量子理论分析,我们就这样轻松地颠覆了波粒相变论。那么波粒相变论的主要问题在哪里呢?其主要问题在于电子的质量连续地分布在波中。这使得波粒相变论处于窘迫地位。
解决这个问题就要假设粒子的质量部分没有变成波!电子的质量部分按几率波随机选择位置,可以被双缝屏阻挡,也可以通过一个缝过双缝屏。几率波同时通过双缝,通过双缝之一的粒子在双缝屏后叠加的机率场中以正比于振幅的平方的概率随机选择自己的位置。这就是几率波-粒子模型的理论与实验依据。我们暂且把几率波-粒子模型称作秦氏量子论。