第十一画 薛定谔的猫(15)

记住夜读书屋,www.yedu360.com,让阅读成为一种享受!若被转/码,可退出转/码继续阅读.

“我觉得我有必要多了解一些这个什么量子物理学了,”柯寻低头叉腰叹了口气,“万没想到一幅神鬼支配的画里居然还要讲科学,这是在搞笑么?”

牧怿然身上的水已经干了,重新把衣服穿妥,指了指头上的虚空:“粒子,就是构成物质的最小最基本的单位,一切物质都由粒子构成。一部分物理学者认为,微观粒子都具有波粒二象性。譬如光,它既具有波动特性,又具有粒子的特性。”

柯寻点头:“这部分明白了。”

“这里不得不提到光的双缝干涉实验,上学时学过吧?”牧怿然问他。

柯寻挠头:“你知道,我物理曾考出过13分的惊人成绩,这13分还都是选择题蒙出来的……物理课我基本都看漫画或睡觉睡过去了,现在回想一下,关于物理我只能记起物理老师脸上的酒糟鼻……”

牧怿然有些无奈地微微摇了摇头,伸手捏了捏柯寻的后脖颈,然后揉了一下狗头:“光由光子组成,光子也是粒子。

“双缝干涉实验,就是把一根蜡烛放在一张开了一个小孔的A纸前,A纸的后面再放一张B纸,B纸上开有两道平行并排的、竖着的狭缝,B纸的后面再放一块幕布当做屏幕。

“光从A纸上的小孔中射入,再穿过B纸上的两道狭缝,然后投到屏幕上。你认为投射到屏幕上的光斑会是什么形状?”

柯寻笑:“你这么一问,我就知道答案肯定不是我想的那样,但就按我想的回答吧——按一个无知学渣的惯性思维来看,投到屏幕上的应该是两道像B纸上的狭缝一样的狭长光斑。”

“光是由很多光粒子组成的,的确,按通常的想法,一堆光粒子钻过缝隙,应该是形成两条狭长的光柱,然后投射到屏幕上。”秦赐插言。

牧怿然颔首接着道:“然而实际出现在屏幕上的,却是一种类似栅栏式的、明暗相间的光纹。这种光纹,是光的不同亮度叠加造成的。而这种不同亮度叠加的现象,又是由于‘波’的‘相长干涉’与‘相消干涉’造成的,这就是光的双缝干涉现象。

“这种现象和实验正是证实了,光既有粒子的属性,也具有波的属性——因为‘波’具有‘相长干涉’与‘相消干涉’现象——也就是我们所谓的,光具有‘波粒二象性’。

“但这个实验至此并不算完,为了进一步观察这一现象,科学家又利用上了科学设备,进行微观层面的观察,以便弄清楚光子是怎么通过两条缝之间进行干涉的。

“于是不可思议的事发生了,当人利用科学设备进行观察时,光的干涉现象消失了,出现在屏幕上的,成了两道狭长的光纹,那些明暗相间的光栅式条纹竟然没有出现——这个时候,光似乎又恢复单一的、仅为粒子的属性。

“在此之后,研究人员第三次进行相关实验,这一次,把光子换成了电子,并且一次只发射出一个电子。

“按照常理来看,单个的电子不可能产生干涉,因为所谓干涉,至少也需要两个及以上的数量才能产生。那么投射在屏幕上的,应该是单个的粒子状态。

“然而结果仍然出人意料,单个电子,竟然出现了干涉现象。

“这令人们非常困惑,单个的电子,究竟是与谁发生了干涉?一个单独的电子,又怎么可能同时进入两个缝隙而发生干涉现象呢?”

说到这儿的时候,柯寻和秦赐齐齐打了个激凌。

“卧槽……”柯寻搓了搓自己的胳膊,“这是什么情况?明明是科学现象,怎么听起来有点儿……细思极恐?”

“电子也是粒子,已经是最小的个体和单位了,这就说明它不可能再被分割成两份,它只能是独一份,但,它又是怎么同时穿过两个缝隙的?”秦赐眼里也带着惊疑。

牧怿然仰脸看了眼头顶上的虚空:“为了知道这个问题的答案,科研人员在原本密封的设备内装上了摄像头,以观察单个的电子是怎么同时穿越双缝而产生干涉的。

“接下来,匪夷所思的事情发生了——装上摄像头后再做相同的单电子双缝干涉实验,干涉现象竟然消失了。把摄像头取出后再重新做,干涉现象又出现了。

“如此反复实验,不论是由谁来做、在什么地方做,所有的结果都一样,即:装上摄像头,干涉现象消失;取出摄像头,干涉现象出现。

“换句话说,当我们不观察它的时候,它处于一个既是粒又是波的叠加状态,当我们观察它的时候,它则以粒子的状态出现。似乎我们的观察,影响着结果,只有我们做出了‘观察’这一行为,它才会从波粒叠加的状态坍缩成粒子的状态。