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走进不科学 第321章 玩的可真特么大(下)(2/4)

新手钓鱼人 · 玄幻小说 · 3.45 MB · 2024-06-07 18:17:31

第321章 玩的可真特么大(下)(2/4)

  说来也巧。

  此番最为激动的不是别人,正是徐云的老熟人,休伯特·艾里。

  从小就接触望远镜的他对于光的认知和‘信仰’要远超过其他社员。

  “罗峰同学!”

  只见休伯特·艾里此时脸色涨的通红,双手撑在桌上,身子前倾,唾沫星子都在飞溅:

  “罗峰同学,虽然我很佩服你以及肥鱼先生,也知道肥鱼家族一定有某些不传之秘,但是……”

  “你所说的那个可能性,我敢说绝对、绝对不存在!”

  随后他朝四下张望了一番,忽然将目光锁定了小麦,指着小麦腰间说道:

  “这样说吧,罗峰同学,如果你所言为真,我当场就把那柄斧头吃掉!”

  “……”

  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。(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;

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