从我们小时候起，就从老师和家长那里听过很多非常经典的物理实验，比如牛顿用三棱镜分解太阳光，伽利略在比萨斜塔上的自由落体试验等，而今天我们要谈的这个东西，很多人可能听都没听过。
然而，就是这个很多人听都没听过的实验，却被美国《物理世界》杂志评为十大经典物理实验之首。
也被一些学者认为是“最令人毛骨悚然的科学实验之一”。
这就是“电子双缝干涉实验”。
想要完全解释这个电子双缝干涉实验，其实很烧脑，为了方便大家理解，笔者就用最简洁的语言来为大家详细解读这个实验。
初始的实验：杨氏双缝干涉实验
在19世纪以前，牛顿一直认为光是一种粒子，他的光粒子学说统治了物理学界长达一百多年的时间。
到了年英国的物理学家的托马斯·杨向这个观点挑战。他在百叶窗上开了一个小洞，然后用厚纸片盖住，再在纸片上戳一个很小的洞。让光线透过，并用一面镜子反射透过的光线。
然后他用一个厚约1/30英寸的纸片把这束光从中间分成两束。结果看到了相交的光线和阴影。后来他换了个方式把光源放在一张开了一个小孔的纸片前，然后在后面再放一张开了两道平行狭缝的纸片。
光从第一张纸片的小孔中射入，再穿过后面纸片的两道狭缝，然后投到屏幕上，这样形成一系列明、暗相间的条纹，这说明两束光线可以像波一样相互干涉。
托马斯·杨的实验在物理学史上是一个闻名而经典的实验，撼动了牛顿长达一百多年光粒子学说的统治，是光的波动学说被再次确认的有力证明，所以意义非同凡响。
说到这里，可能有些小伙伴有点不理解，别急，请大家跟着笔者的思路走
大家这样想象一下，你手里拿着一把射出小塑料珠的玩具枪，向正前方不断的发射小塑料珠，同时在你的正前方放上一块钢板，钢板上开两条平行的缝隙，小塑料珠往前射去，通过缝隙，打到钢板背后的黑板上，那么肯定会出现两条平行的弹痕。这很容易理解。（如下图）
接下来我们来看看，波是如何做的，大家应该都知道，水波也是一种波，我们就用水波来做例子（如下图）
注意到了吗？波和粒子是不一样，当波在通过两条缝隙的时候，出现了干涉现象，上图中一个个亮点就是波的干涉点。
因此，当波打在钢板背后的黑板上时，就会出现如下图的现象：
没错，和粒子不一样，波打在黑板上时会形成一系列明、暗相间的条纹，这就是“干涉条纹”。
奇怪的现象：电子双缝干涉实验
年爱因斯坦提出光量子理论，虽然在当时很多人们感觉难以接受，认为光怎么可能又是粒子，又是波；
而随着时间的推移，大量的科学家进行实验认证，爱因斯坦的光量子理论被认可，光的粒子学说才再次翻身。
从此，光既有波性，又有粒子属性的波粒二象性，最终被物理学确定下来。也奠定了量子物理学的基础。
随着量子物理的诞生，粒子世界被知晓，物理学家们突发奇想，把光的双缝干涉实验由光粒子变成了电子，重复这这个实验。
物理学家使用电子发射源发射电子束从前木板的双缝小孔中射入，让电子概率性的穿过孔后的双缝板，最后落入到后面的屏幕上，屏幕上有可以显示电子最终位置的探测器，实验方式其实和光的双缝干涉实验差不多。
通过不断的重复射入电子，屏幕上居然也出现了同光一样的多条明暗相间的干涉条纹，这让很多科学家大为不解，要知道，电子可是真正的实体粒子，怎么会出现干涉现象呢？
最后科学家得出结论，电子双缝实验说明了电子，包括其它粒子在内，都与光一样具有双缝干涉现象，这表明粒子也具有波性，粒子也具有波粒二象性，这是量子物理的一次颠覆性认识。
恐怖的开始：单电子双缝干涉实验
电子双缝隙实验，给物理学家们带来了很大的困惑，他们想不明白的是：电子作为真正的实体粒子，为什么会具有波性呢？
因此科学家做出一个假设：因为射出的一束电子里，含有多个电子，电子之间会互相干扰，因此产生了干涉现象。
如果上述推理正确，那么实验时，一次只射出一个电子，就应该不会再发生干涉现象。
于是，科学家就使用电子发射源一次只射出一个电子来随机通过双缝，在连续射了好几十个小时后，怪事发生了，干涉现象居然还是出现了。
这怎么解释？单个的电子又与谁发生了干涉？一个电子怎么可以同时进入两个缝隙而发生干涉呢？难道电子有分身术？这也太怪异了！
打个比方，这就好像你前面有两扇门，你往前走着，突然分裂成了两个人通过了两道门。这太匪夷所思了。
一部分科学家就认为：粒子具有波粒二象性，而且粒子性和波性处于叠加态，就是说粒子在某个时刻的特征态既是粒子，也是波，具有概率叠加态。
这种解释如果扩大到宏观世界里的意思就是：“是这个样子，又不是这个样子”，“你走了又还在”，就是这种毫无逻辑的解释。
这种解释当然无法让人接受，持反对态度的奥地利物理学家薛定谔，提出“薛定谔的猫”的思想实验，认为这就好比在说：“一只猫死了又活着”一样的荒唐。
所谓的薛定谔的猫是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。
根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。
这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是是不可能存在即死又活的猫，则必须在打开箱子后才知道结果
细思极恐：单电子双缝干涉延迟实验
问题到此还没有完，粒子世界更玄、更颠覆常识的实验还在后头，这不仅令物理学家们感到更疑惑，还令普通人细思极恐。
这就是单电子双缝干涉延迟实验。
年，意大利米兰大学的梅里教授又进行了一次电子双缝干涉实验，不过这次梅里教授在双缝的入口安装了极高清的摄像头，它可以直接观察到电子的运动情况，以此拍摄单个的电子是如何同时穿过双缝而形成干涉。
但令梅里教授没有想到的是，他安装摄像头的这一举动使这项实验发生了更加诡异的事情，震惊了整个科学界。
梅里教授的实验依然是将电子一个一个进行发射，然后梅里教授通过监视器观看电子的运动情况，梅里教授惊讶的发现：原本预想的探测器上很多相互干涉的条纹不见了，电子如最开始人们预想的一样，直线的通过双缝，并且留下了两条平行、对应的亮纹。
梅里教授很疑惑，自己进行的实验与以前科学家们进行的电子双缝干涉实验没有任何差别，梅里教授只是在此基础上安装了一个摄像头而已，但是这一行为并没有干预实验的正常进行。
梅里教授实在想不出其中的原因，于是他将摄像头关闭，又重新进行了一次实验，这次探测器上却出现了很多相互干涉的条纹，梅里教授再将摄像头开启，探测器又变成了两条平行对应的亮纹，简单的说就是当用摄像机试图看着电子的时候，干涉条纹竟然消失了。不看的时候，干涉条纹又出现了。反复都如此，不论谁做，在什么地方做，结果都一样。好像电子是有意识的，知道有人在看着它。
后来科学家利用光子、原子、甚至分子做双缝干涉实验，得到的结果也与梅里教授相同，为何人的意识能决定微观粒子的运动状态呢？为何微观世界的粒子仿佛像有意识一样呢？
这真令人细思极恐，对于这种诡异的现象连科学家都感觉心里发毛。并提出了很多可怕的解释。
有的科学家说当我们没有看电子的时候，电子就不是实在的东西，它像个幽灵向四周散发开来，以波的形态飘浮在空间中。你一睁开眼睛，所有的幻影就立马消失，电子的波函数在瞬间坍缩，变成一个实实在在的粒子，随机出现在某个位置上，让你能看到它。
另外一种解释更加恐怖：因为它居然认为世界是由意识决定的。意识与物质互补，其原理是这样说的：电子既是一种粒子，也是一种波，它具有波粒二重性。但在每一个特定的时刻，电子不可能既是粒子又是波，而只能是其中的一种。它到底会是粒子还是波，这取决于是否有人观察它，当没人观察它时，它就是波，而一旦有人观察它，它就变成了粒子。
通俗的说，比如你老婆要生孩子了，如果你不去看的话，会生一大胖小子，但是如果你去看的话，去观察整个生产的过程，那么生出来的就是一个猴子。你说可怕吗？
再比如说，你自以为了解你身后的世界，可是你知道吗？在你转身的那一瞬间，你身后的世界变成了你看到的世界，在你看的前一秒，并不是那样的。不是这个世界本来就在这里，而是你去看的那一个瞬间，世界变成了你看到的世界。这个世界只是造物主想让你看到的那个样子，只是一个幻象。
至今为止，电子双缝干涉实验背后的真相，我们至今也没有得出答案，但是我相信，随着科学的发展，终有一天，我们会破解量子物理的奥秘。