好些研究者用电子或分子做了杨氏双缝实验，说产生了“双缝干涉条纹”，结论是单个粒子同时通过了两条缝，出现了量子力学的特征现象。然而，那些真的是“双缝干涉条纹”吗？单个粒子真的通过了两条缝吗？我们来看看。
我这两天研究了几个用电子和分子做的“单粒子双缝实验”，最早是 1973 年 Donati 等人的《An Experiment on Electron Interference》。那次他们用的是一个电场形成的“电子双棱镜”，把电子的路径分成两半，让电子一个一个的打过去，结论是产生了“双缝干涉条纹”。
他们后来又在 2007 年用电子显微镜另外做了一个实验，使用了简单的不带电的双缝，产生了差不多的条纹。
但我发现所有这些实验最后的“双缝干涉条纹”，其实和光通过单缝产生的”衍射条纹”是一样的。如果你仔细研究过双缝实验，就会发现光通过双缝之后产生的干涉条纹，是和单缝衍射不同的。
仔细看上图 （来自Wikipedia），对比两种条纹之间的关系，你会发现双缝干涉条纹的特征是一种两层嵌套（递归）的条纹。双缝条纹的外层是和单缝条纹一样的，但在单缝条纹的波峰（亮的部分）里面又进行了细分，像是把单缝条纹的波峰切成了好几段，所以感觉是有两层条纹组合在一起。很多人看到条纹就以为是双缝干涉，而那可能是单缝衍射的结果。
我仔细看了几个用电子和分子做的“单粒子双缝实验”的条纹，发现它们其实都是和光的单缝衍射条纹一样的。另外，之前介绍的那个视频里的“单光子双缝实验”，做出的条纹其实也是单缝衍射条纹，并不具有双缝干涉条纹的特征。
既然一束光照在单缝上，会出现那样的条纹，那么单个光子通过单缝，累积起来也许也能出现那样的条纹。不过“单缝衍射”的条纹里面其实也包含了干涉，所以这仍然有点奇怪。单个的光子从一条缝过去之后，是怎么发生“干涉”的呢？但如果通过单缝也能产生这样的条纹，那么就不存在“光子使用了分身术，同时通过两条缝”这种灵异事件了。至少，我们知道光子只需要通过一条缝就能产生那样的条纹。
我觉得这些实验者的共同问题，是都没有做对照实验，看到有条纹就说是“双缝条纹”，而没有考虑过也许只用一条缝也会产生那样的条纹。他们至少应该也用单缝做一次对照试验，看看能不能产生一样的条纹。只有当单缝不能产生同样的条纹，才说明可能同时通过了两条缝。要是单缝也能产生一样的条纹，就不能说明同时通过了两条缝。
用单缝再做一次，对于他们来说实在太容易了，然而看过了这么多实验，却没有任何一个用单缝做过对照，就断言说那是“双缝干涉”的结果，说是“单个粒子同时通过了两条缝”。我觉得这样的实验方法是不严谨的。
这就是为什么我一再告诫大家不要迷信科学实验。为一个理论做了很多实验，但它们的方法是否正确，对实验现象的分析是否正确，是否真的证明了这个理论，是值得深入思考的问题。做了这么多“单粒子双缝实验”，却没有任何一个用了单缝的情况来做对照，这样的实验做再多也无法证明粒子同时通过了双缝。