单个电子为什么能同时穿过两条狭缝，然后自己与自己发生干涉？

电子双缝干涉实验，大家应该都听说过，之前也做了很多科普。在很多人看来，这个实验实在太诡异了，尤其是单个电子竟然也会发生干涉，在我们看来太不可思议了。

之所以我们很难理解电子双缝干涉实验，根本原因还在我们先入为主地认为电子就是客观存在的实体粒子，拥有确定的运动轨迹。

实际上并不是这样的，很多微观粒子的行为在我们看来是无法理解的，就是因为我们通常会下意识地把宏观世界的运动规律套用在微观物质上。

在我们的宏观世界里，任何物体都有着确定的运动轨迹，比如说一个玻璃球，我们能够准确算出玻璃球的运动轨迹。但是我们在宏观世界的经验到了微观世界就失效了。

其实之前有一篇专门科普电子的文章，详细描述了电子到底是什么。这里长话短说，电子其实不是粒子，而是波，也只能是波。所谓的“粒子性”只是电子这种波在某些情况下的表象罢了。

很多人认为，物理学家们可以通过精密的显微镜看到电子，其实那是不可能的，起码目前还远远做不到。其实在量子力学中，根本就不存在“粒子”的概念。

说白了，我们对世界的了解，尤其是对微观世界的了解，只能来自实验结果，也只有通过具体实验，才能知道微观世界到底是一个怎样的世界。

说了这么多，其实我只想表达一件事：单个电子为什么能同时穿过两条狭缝，然后发生干涉？答案就是：不知道。

看到这里，你可能会骂街：你叭叭半天，最后竟然说不知道！“不知道”这三个字还用你说啊，我自己也能说。

别生气，因为看了接下来我的回答，你可能会更生气：不但普通吃瓜群众不知道，物理学家也不知道，而且大概率永远也不知道。

到这里你可能真的忍不住骂街了：谁说物理学家不知道了，波粒二象性，电子云，和量子力学不确定性，这些都可以解释单电子双缝干涉实验吗？

静下心来，慢慢想一想，物理学家们是如何得出“波粒二象性”“不确定性”等结论的呢？

说白了，还是通过实验，观察实验结果得出的结论。

物理学家们一直在做的就是尽可能准确地描述这个世界的运行规律，在这种背景下，意味着任何理论都是物理学家们为了描述自然现象建立起来的工具而已。

因此，我们只能说，某个理论与实验结果非常符合，但并不是说这个世界必须按照这个理论运行。

大自然当然有自己的运行规律，而人类要做的就是尽可能准确地描述大自然的运行规律。

无论是牛顿万有引力理论，相对论，还是量子力学，都是在这种大背景下诞生的。

所以我会回答：不知道。当然，我也可以从波粒二象性，叠加态，不确定性等方面进行深入分析，正如我之前做的那样。但今天我需要换一种思维方式，也好让大家能打开思路，充分了解人类到底是如何理解大自然的。

其实，人类不知道的太多了，我们甚至不知道地球为什么围绕太阳转。你可能会说地球围绕太阳转是因为万有引力，但万有引力是大自然的底层逻辑吗？引力的本质到底是什么？

你可能会说是时空弯曲，但时空为什么会弯曲？你会发现，类似这样的追问，永远不可能有最终的答案，就像俄罗斯套娃那样。

到这里，你可能越来越不满了：你这不是在科普，而是在讲道理甚至诡辩。

其实，如果你能静下心来仔细体会我刚才所讲的，就会有所领悟。物理学家们只适合根据微观粒子的实验现象，建立了一套自洽的理论。说点不好听的就是“马后炮”，物理学家们根据实验过程和结果，假设一套自洽理论，倒推过去能解释之前的实验过程和结果。

简单地讲，在量子力学框架下，所有的微观粒子都对应一个波函数，正是这个波函数控制着微观粒子的一切行为，而波函数可以在空间传播，然后发生干涉现象。

因此，单电子之所以会发生干涉出现明暗相间的干涉条纹，其实是实验发现的，仅此而已。而物理学家们根据实验发现的结果，总结出了“电子具有波粒二象性”等特点。

从电子双缝干涉实验，可以得出以下结果：

第一，当电子撞击到显示屏上时，一开始确实是以“点”的形式呈现。

第二，当发射的电子越来越多时，杂乱无章的点逐渐呈现出明暗相间的干涉条纹。

很明显，实验结果告诉我们电子同时具有“波动性”和“粒子性”，也就是所谓的“波粒二象性”。但是我们并不知道电子为什么具有“波粒二象性”，所谓的“知道”，当然不是真的知道，只是猜测罢了。