第三百二十章 玩的可真特么大(下)(万字更新!!!)

徐云闻言抽了抽嘴角,心中不禁对这个愣头青冒出了一股同情。

孩子啊,这斧头看来你是吃定了

因为

即便单个光子穿过双缝,得到的也依旧是干涉条纹啊

没错。

徐云作为杀手锏拿出的‘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?

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。()

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sce。(doi: 101126sce1136303)

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。(d101103hysreva65033818)

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。(d1010881367-2630153033018)

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。(d101119116104)

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。”