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第三百二十章 玩的可真特么大[2/3页]

　　手锏拿出的‘武器’，正是电子的双缝干涉实验！

　　这里的电子可以换成光子，二者其实没啥区别——至少在现象上是这么回事。

　　上头提及过。

　　物理界十大实验中，托马斯杨设计的实验便独占其二。

　　其中一个是标准的杨氏双缝干涉实验，也就是大家花个几块钱就能搞定的宏观物理实验。

　　另一个则是电子的双缝干涉实验。

　　而这个实验还有一个别名，叫做......

　　物理史上最惊悚的一个实验。

　　它惊悚的地方在哪呢？

　　因为它可以说是有史以来第一次，人类在科学实验中正式遭遇的‘灵异事件’。

　　不过这里的灵异大约有50%是真灵异，还有50%是人为平添上的假灵异。

　　这个实验的思路基础就是上头说过的托马斯杨实验，不过发生在1961年。

　　随着科技发展，当时的科学界已经有了可以发射电子的机枪。

　　可以不停的biubiubiu。

　　结果呢，最终的结果也和杨氏双缝实验一样：

　　穿过双缝的两道光线各自震荡交汇干涉，波峰与波峰之间强度叠加，波峰与波谷之间正反抵消。

　　最终屏幕上会出现一道道复杂唯美的斑马线，也就是干涉条纹。

　　但粒派不服呀，就提出了另一个要求：

　　我们再做一次实验，把电子一个一个地发射出去看看，一定会变成两道杠的！

　　于是他们把电子机枪切换到点射模式，保证每次只发射一个电子。

　　然而结果依旧是斑马线。

　　其实电子...或者说光子要真的是波，那粒派也没啥好说的，愿赌服输嘛。

　　但问题是他们发射的单个电子！

　　要知道。

　　根据波动理论，斑马线来源于双缝产生的两个波源之间的干涉叠加。

　　也就是出现干涉条纹，代表着就是同时通过两条缝，而不是前一秒过左后一秒过右的概率模型。

　　可这样一来，就和单个电子的‘单个’相悖了：

　　单个电子要么穿过左缝、要么穿过右缝，不可能同时穿越两条缝。

　　这是一个至今悬而未决的谜团。

　　当然了。

　　关于电子的双缝干涉实验，更有名的可能是另一件事，也就是所谓的第三个实验：

　　为了进一步的观察真相，科学家们在屏幕前加装了两个摄像头，一边一个左右排开。

　　哪边的摄像头看到电子，就说明电子穿过了哪条缝。

　　同样，还是点射模式发射电子。

　　结果是这样的：

　　每次不是左边的摄像头看到一个电子，就是右边看到一个。

　　一个就是一个，从来没有发现哪个电子分裂成半个的情况。

　　然而就在这时，真正诡异的事情发生了：

　　研究者们忽然发现，屏幕上的图案不知什么时候悄悄变成了两道杠！

　　没用摄像头看。

　　结果总是斑马线，光子是波。

　　用摄像头看了。

　　结果就成了两道杠，电子变成了粒子。

　　实验结果取决于看没看摄像头？htＴΡδ://ＷwＷ.ЪǐＱiＫǔ.йēＴ

　　听起来是不是更毛骨悚然了？

　　不过作为一本专业的科普作品，这里要科普一件事：

　　第三个实验...也就是所谓加装摄像机的实验，其实是一个思想实验，并未实际完成。

　　其实想想也知道。

　　别说摄像机了。

　　哪怕是其他设备仪器，你想要直接看到电子或者光子穿过哪个缝，这可能吗？

　　所以你在网上无论怎么搜，都不会找到任何与摄像机观测有关的专业论文或者实验视频。

　　实话实说。

　　电子的双缝干涉实验确实非常惊悚，它的真相至今未曾被破解。

　　但如今网络上看到的‘惊悚’，实际上带着二创的添加色彩。

　　目前真正完成过的电子的双缝干涉实验，只有以下三个：

　　1、早期的双缝干涉实验。

　　这是在量子力学建立初期就经过实验验证的现象，比较有名的是日立电视台的电子双缝干涉。（hitachi.com/rd/portal/research/em/doubleslit.html）

　　2、惠勒的延迟实验。

　　在1979年的时候。

　　曾经和爱因斯坦共事的约翰·惠勒在为纪念爱因斯坦的大会上，提出了一个理想实验：

　　为了摒弃观测行为对电子双缝干涉中电子行为的干扰，通过某种方式在电子通过双缝后才进行观测。

　　它的思路是这样的：

　　从光源发出一光子，让其通过半反半透镜1，光子被反射与透射的概率各为50%。

　　之后，在反射或透射后光子的行进路径上分别各放置一个全反射镜A和B。

　　使两条路径反射后在C处汇合。

　　C处放有两探测器AB，分别可以观察A路径或B路径是否有光子。

　　接下来。

　　如果在两个探测器前的C点处再放置一个半反半透镜2，便可以使光子发生自我干涉。

　　适当调整光程差后，可使得在某一方向（A或B）上干涉光相消，此方向上的探测器总是无法收到信号，

　　与此同时，另一方向上的探测器则必定会总是接收到信号。

　　这个实验之所以叫延迟选择实验，就是因为我们可以在光子已经通过半反半透镜1之后，再决定是否放置半反半透镜2。

　　也就是说在光已经决定完选择波动性还是粒子性之后，我们再去放置半反半透镜2去观察它。

　　实验最开始提出的时候是一个思想实验，但后来经过实验验证了，这一结果曾经刊载于Science。（DOI:10.1126/science.1136303）

　　理想的单光子源早在1974年就已经问世，上面的惠勒实验中的单光子源利用的是金刚石N-V色心的缺陷。

　　3、量子擦除实验也是经过实验验证的。

　　量子擦除实验聊起来比较复杂，也就是所谓‘八纳秒内可以改变过去’的源头。（doi.org/10.1103/PhysRevA.65.033818）

　　嗯，就这三个——或许还有其他一些改动过的其他实验，比如C60之类的，但核心原理都和这三个实验相同。

　　目前最接近所谓‘摄像机’的成果，应该是内布拉斯加大学林肯分校的物理系研究团队在2011年搞出来的一份报告，但距离真正的摄像机还相差很远很远。（doi.org/10.1088/1367-2630/15/3/033018）

　　顺便一提。

　　网上现在所谓的摄像机拍出的‘摄像机’图样，实际上是霓虹的外村彰带领团队在1988年做的电子干涉的图样。（doi.org/10.1119/1.16104）

　　所谓直接可以观测到电子通过哪个缝的实验，依旧是思想实验，至今没人真正能够做出来。

　　目前真正能做的‘观测’是什么呢？

　　是在双缝之间安装电子探测器，这个探测器无法直接显像，无法观测微粒路径，只能作为接收屏。

　　当打开探测器开关，光就呈现粒子性；

　　关闭探测器开关，光就呈现波态。

　　好比天上下了场‘雨’，你没法知道它是从哪片云层落下来的。

　　但是你伸出手，接到的是雨。

　　不伸手用眼见看到它落地，掉落的就是一朵花。

　　一切取决于你的观测，或者说干扰。

　　所以电子或者说的双缝干涉实验，实际上从头到尾令人惊悚的就一件事：

　　那就是文科生一点都看不懂....

　　咳咳...错了错了。

　　惊悚的地方在于你不去测量是一种结果，测量的话是另一种结果——再提醒一次，这里的测量不是摄像机的直接测量，而是接收屏的探测器。

　　也就是任何可泄露出路径情况并且被记录下来的信息，都会导致量子坍塌。

　　就这么简单。

　　辟谣科普，我们是专业的。（笑）

　　这也是现在纠缠态的研究领域之一。

　　搁某些黑暗流科幻小说里的表述，差不多就是“被设计好的底层逻辑，可以证明人类是被关起来的小白鼠”云云......

　　真正的科学，不应该是在发现未知的时候，把它二次加工成更恐怖的谣言去吓人。

　　而是应该在发现未知后，尽量的去破解它的奥秘。

　　当然了。

　　目前的徐云倒是不需要考虑这么复杂的事儿，眼下他的压力主要还是来自社员们认知上的冲突：

　　“唔....各位同学，稍安勿躁。”

　　“各位的心情我可以理解，毕竟我说的这些内容，确实和大家已有的观念相悖。”

　　“不过没关系，我们还是之前的那句话——可以

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