無法理解單電子雙縫干涉是因為先入為主地認(rèn)為電子是一個有著確定軌跡的微小球體。而認(rèn)為微觀物質(zhì)的行為無法理解，其實是因為把宏觀世界的運動規(guī)律想當(dāng)然地安放到了微觀物質(zhì)上。在宏觀世界中，“一個粒子是有著確定軌跡的微小球體”這一點是正確的。但是沒有任何的證據(jù)顯示，微觀物質(zhì)也是如此。說到底，我們對世界的了解完全出自實驗?；蛘哒f，只有通過實驗，才能知道這個世界到底是什么樣子的。

為何單個電子通過雙縫會發(fā)生干涉？

嚴(yán)格地說，我們不知道，而且我們永遠(yuǎn)也不會知道。

當(dāng)然，說到這，肯定會有人反駁：“單電子雙縫干涉是因為電子具有波粒二象性”、“用量子力學(xué)就可以解釋”云云。不過先別急，容我慢慢說來。

很多人認(rèn)為物理學(xué)（或者說科學(xué)）是探索世界的真理，尋找宇宙的本質(zhì)的。但是，這樣的想法并不對。物理學(xué)能做的、一直在做的其實只是更好的描述這個世界的運行規(guī)律，而各種各樣的理論是人類為了描述自然規(guī)律建立起來的一套工具。你只能說，這個理論所給出的結(jié)果跟實驗符合得很好，但你不能說這個世界就是按照你的理論運行的。世界有自己的運行規(guī)律，而我們能做的就是盡可能精確的描述這樣的運動。比如說用牛頓萬有引力定律描述天體運動，用量子力學(xué)/量子場論描述微觀粒子的運動。這里的萬有引力定律、量子力學(xué)等等都是理論。

所以再回到問題：為何單個電子通過雙縫會發(fā)生干涉？

回答就是我們不知道，這個宇宙就是這個樣子的。我們不僅不知道這個，也不知道為什么地球繞著太陽轉(zhuǎn)，也不知道地球上物體為什么會下落等。地球繞太陽轉(zhuǎn)，牛頓認(rèn)為是因為萬有引力，但是這是本質(zhì)嗎？我們可以問為什么有質(zhì)量就可以產(chǎn)生引力？廣義相對論認(rèn)為，這是因為質(zhì)量/能量引起時空的彎曲，造成了有引力的現(xiàn)象，那么我可以繼續(xù)問，為什么質(zhì)量/能量引起時空的彎曲？......這就是一個套娃的過程，這樣的追問永遠(yuǎn)不可能結(jié)束。

不過，我想這樣的回答肯定很多人都不會滿意。

別急，我們可以根據(jù)微觀粒子這樣的實驗現(xiàn)象，建立起一套自洽的理論，也就是量子力學(xué)，在量子力學(xué)這個理論框架中，我們能很好的解釋單電子的雙縫干涉現(xiàn)象。但是首先，我們要拋棄掉“電子是一個有著確定軌跡的微小球體”這樣的思想。簡單地說，在量子力學(xué)的理論框架下，每個微觀粒子都對應(yīng)著一個波函數(shù)，這個波函數(shù)控制著粒子的一切行為，包括粒子的分布。波函數(shù)會在空間傳播，會發(fā)生雙縫干涉。波的干涉我相信大家都很容易理解，而電子的波函數(shù)的干涉最終的體現(xiàn)就是電子通過雙縫后，顯示屏上出現(xiàn)了明暗條紋，也就是干涉現(xiàn)象。

應(yīng)該說，“單電子通過雙縫后會在后面的顯示屏上出現(xiàn)明暗條紋”是我們的實驗發(fā)現(xiàn)，根據(jù)這樣的物理現(xiàn)象，我們總結(jié)出來了“電子通過雙縫會發(fā)生干涉”以及“電子具有波粒二象性”。

”粒子性”表達(dá)的是一種顆粒性，但與“確切的軌道”沒有必然聯(lián)系；

“波動性”則是指波的“相干疊加性”，具體表現(xiàn)在實驗中出現(xiàn)干涉條紋，而與像水波一樣擴(kuò)散或者往復(fù)運動等概念沒有關(guān)系。

上圖是電子雙縫實驗結(jié)果，從實驗中可以讀出：

1.電子打到顯示屏上的時候，是以一個“點”的形式出現(xiàn)的；

2.當(dāng)顯示屏上積累了大量點的時候，這些點整體呈現(xiàn)出非常明顯的條紋狀結(jié)構(gòu)。

可以看出，這個實驗結(jié)果非常明確的顯示了電子所表現(xiàn)出來的“粒子性”和“波動性”，這也就是我們常說的，電子具有“波粒二象性”。

最后，總結(jié)一下：任何的物理概念，都應(yīng)該有明確的意義或者達(dá)成共識的理解；

任何物質(zhì)的性質(zhì)，根本都是來自于實驗，所以對物質(zhì)性質(zhì)的判定歸根到底都應(yīng)該從實驗現(xiàn)象出發(fā)；

任何的物理理論，都有適用范圍，所以在使用一個理論/概念的時候，都要小心其在討論的范圍內(nèi)是否適用。能做到這三點，我相信很多物理中的問題都可以被很好地解決與理解。