第593節
十五分鐘后。 徐云看了眼懷表,咔噠一聲將蓋子合上,按下了靜止鍵。 接著不等他說話。 喬吉亞·特里便一個箭步猛地跑向了晶體板。 其余幾位以太學說的狂熱黨對視一眼,也紛紛跟了上去。 一百米的距離,喬吉亞·特里花了十秒鐘多一點兒便跑完了。 擱在后世甚至有機會拿到奧運會百米決賽的入場券。 接著很快。 晶體板附近便傳來了一道巨大的哀嚎聲: “no?。。。。。。?!” 一個簡單到不能再簡單的單詞,此時已然說明了一切: 即便是再次進行實驗,得到的依舊是…… 干涉條紋。 相同的步驟,只是換了成像板——或者說關閉了接收器,出現的居然是兩種結果? 當然了。 看到這里,可能會有同學會有一個疑問: 不對啊釣魚娘。(娘個錘子) 這個實驗雖然關閉了接收器,可人的rou眼不是同樣可能看到晶體板嗎? 既然被觀測了,那么信息就會外泄。 為什么波函數不會坍塌叻? 怎么說呢…… 這其實算是一個被那些雙縫干涉夸張說法誤導而產生、但又有一定質量的問題。 誤導的地方在于夸張了rou眼觀測的效果,高質量則在于它提到了信息路徑這個概念。 這就造成了一種結果: 有些解釋會把這個問題往神秘側上去帶。 比如光子可以和你的心靈發生感應、微粒皆有靈性云云。 這種說法與其說是唯心,不如說是靈能…… 偏偏這年頭有些人就吃這一套,某音上就可以看到一堆喜歡科學歪曲成玄學的評論。 那么真相到底是啥咧? 先說說波函數的由來吧。 一個多世紀前。 當光的波動屬性和粒子屬性同時擺在人們面前的時候,物理學家們便開始尋找合適的數學語言,來描述這個當時頗為陌生的特性。 尤其在1924年德布羅意提出所有物質都有波粒二象性之后,這個任務變得更加迫切。 1925年。 海森堡、玻恩等人在研究氦原子能譜時,他們將能級躍遷過程與矩陣聯系起來,發明了矩陣力學。 至于如何把波的形式納入其中,就只好求助于傅里葉分解。 同年晚些時候。 薛定諤從波動性出發,受到經典力學中哈密頓-雅克比方程的啟發,寫出了薛定諤方程ψ。 薛定諤方程的有趣之處在于,從看似連續的外表下,竟然可以解出離散的能譜。 比起矩陣力學。 薛定諤方程這種微分方程形式,更為當時的物理學家所熟悉。 而且與傳統理論力學中的各類方程聯系也更直接,于是便成了公認的通往量子理論殿堂的大門。 在量子理論演化的過程中,物理學家曾經數次嘗試從不同角度搭建從經典理論通向量子理論的道路。 這些工作被統稱為“量子化”。 可雖然在整個量子理論體系中,薛定諤方程的地位至關重要,但它的物理意義嘛…… 卻依舊是個謎。 薛定諤本人曾經錯誤地以為那是某種荷的密度,但很快便發現這與實驗事實無法調和。 玻恩在苦思幾個月之后提出來另一個看法: 方程所刻畫的,其實是一種概率。 薛定諤方程ψ的變式代表粒子被測量時塌縮到狀態ψ的概率。 自那時起,一場長達近百年的論戰便拉開帷幕。 其中歷經多番波折,例如epr思想實驗等等,至今仍迷霧重重,懸而未決。 首先要說明的一點是: 截止到目前,所有已知的定律里,沒有一條能夠說明波函數究竟是怎么坍縮的。 這個坍縮是一種絕對的隨機,在擁有確定性的數學計算中是不存在這種隨機的。 所以坍縮必定是由一個數學之外的東西來觸發。 比如女生化妝前后的對比。 這就是一種“波函數坍縮”的表現。 人由健康到生病。 也是一種“波函數坍縮”的表現。 兩個人由陌生人到戀人。 還是一種“波函數坍縮”的表現。 以上種種情況,試問怎么用數學計算來描述? 甚至你看到這段文字打了個本章說,但卻因為拼音拼錯而刪除了原先的某個字,同樣也是一種“波函數坍縮”的表現。 因此這就可以引申出另一個概念: 坍塌的‘程度’問題。 比如你刪了一個字,那就是小坍塌。 刪了十個字,就是大坍塌。 rou眼觀測同樣如此。 在電子——現實中以光子為主的光子雙縫干涉實驗中,rou眼觀測對結果造成的影響,要遠低于感應裝置對結果造成的影響。 這涉及到了一個信息數的概念,用個不太嚴謹但比較好理解的解釋來說可以描述成這樣: 感應裝置靈敏度很好可以感受到每個光子,而你的rou眼只能看到很少很少的光子。 你‘看到’的那部分坍塌成了粒子,而你沒看到的則形成了干涉條紋——再重復一次,這是一個很不嚴謹的說法,只限于供笨蛋……咳咳,鮮為人同學理解。 在徐云穿越的后世。 經常會有一些網絡作家把主角設定成‘觀測者’,一看過去時空啊生命啊都停止或者毀滅了。 這種情節本身沒啥問題,網絡小說開腦洞嘛。 只是搞出這些設定的作者,大概率都是將真正的波函數觀測概念誤解成了rou眼觀測…… 量子力學就是這么晦澀難懂,但又偏偏確實存在。 例如比起觀測更典型的量子隧穿。 如果說‘觀測’對于尋常人來說有些距離的話,那么量子隧穿效應在我們的生活中就可太密切了。 比如我們的太陽,又比如手機的芯片。 芯片這玩意兒大家應該都不陌生,比如什么高通啊、聯發科啊、華為海思啥的。 而提及芯片,必然就會談到光刻機。 世人皆知我國的光刻機技術完全被外界封鎖,但鮮少有人知道,芯片最小的精度就是1納米。 1納米之后,芯片就會出現嚴重的量子隧穿效應。 還有光合作用反應中心和呼吸復合物中,電子穿過蛋白屏障,也同樣是一種量子隧穿。 還是那句話。 量子力學至今無人能夠真正解釋,但它卻又時刻與你我的生活密切相關。 遠遠不是那種‘遇事不決量子力學’的玄學概念。 話題再回歸原處。 在徐云穿越來的后世,光子雙縫干涉這塊有個很典型的實驗。 也就是此前提及過的10.1126/sce.1136303這篇,發表在學術最高期刊《sce》上的論文。 其中有個環節便是rou眼進行近距離觀測——因為是光子嘛,可以直接看到。 實驗用的干涉縫隙很小,裸眼是看不到條紋的。 所以實驗小組就搞了個顯微鏡盯著看。 最終聚焦的區域干涉條紋完全消失,但非聚焦區只是變淡了。 更進階的還有擦除實驗,有機會今后再講。 近距離尚且如此,就更別說徐云他們站在一百米開外的情況了。 很快。