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多多书院 > 历史军事 > 游走在晚清的乱世理工男 > 第两百五十二章 恐怖如斯
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如果说人类历史上有什么物理实验是最“恐怖”的,双缝干涉试验说第二,恐怕没有哪个敢认第一。

各种平行宇宙解释凑出来了。

更诡异的还有什么意识决定论。

甚至玄学的解释也出来作妖。

实际上都是不懂得量子力学本质,只看了几篇新闻稿后的瞎猜。

说到李谕想做的干涉实验,由于是光子,多少还好理解一些,也更好接受一些,毕竟光子没有质量,用专业点的话说是玻色子。

而后来人类也用有质量的粒子,也就是物质粒子,专业术语叫做费米子,做出来了双缝干涉试验。

最早是使用电子成功做出的双缝干涉实验。

再到现代,2012年是单电子双缝干涉都做了出来。这可不得了了!所谓的“恐怖”,就是指的它!

很多不懂的人直接被带节奏。

因为光子如论如何在相当长时间里大家已经接受了它是一种波,能够干涉。

但电子可是有质量的组成物质的基本粒子,它怎么可能自己和自己完成波的干涉?

想破头都想不出来啊!

尤其是当科学界也用平行宇宙解释过之后,直接原地爆炸。

很多不明真相、“不自量力”(就是自己不懂量子力学)的人纷纷开始搞刚才提到的各种意识决定论、玄学神学观点,就挺扯。

甚至唯心主义各种论调都来了,只不过科学界那些真正懂的人都不屑一顾。

很多时候李谕也懒得理这些人,但会用一些理论上更“可怕”的事吓唬他们。

大家伙肯定知道杨氏双缝干涉,这个试验高中生都可以做,所以才多少能议论议论电子的双缝干涉。

这个东西解释起来极难,因为在量子力学里,粒子确实也是具有波粒二象性的。

而想要解释电子干涉试验,就需要知道很多量子力学的基本知识。

于是李谕想到了量子力学里一个着名的神兽:薛定谔的猫。

其实大部分人也不理解“薛定谔的猫”真意,更别提薛定谔真正厉害的波函数。

不过都不打紧,因为李谕也没有说这只不死不活的猫。

由于波函数这东西很有趣,因为按照波粒二象性,人也具有波粒二象性,即人同样有波的性质。

于是李谕告诉这些杠精们:按照量子力学的理论,你也有波的属性,而物质波是一种概率波,就是物质出现在空间中某一个位置的概率。

你的波函数是弥散在整个空间的,所以说下一秒你可能出现在任何地方,就是出现在火星上的概率,理论上,注意,是理论上,也不为零。

听到这,杠精们就疯了。

剩下的李谕不用说,就有得这些人抓狂。

在这先偷偷告诉各位哈,实际上,根据德布罗意的公式,波长等于普朗克常数除以动量,计算得出这个波长的值可以说小到忽略不计。

再按照薛定谔方程的概率解释,就算是从宇宙大爆炸开始你就存在,一直到现在,你瞬移到火星的概率也小到不会出现一次。

所以不用担心!

再说回单电子的双缝干涉,此实验的确触及到了量子力学的心脏。

很多人误解这个试验,然后扎破头去想一个电子到底是通过了哪条缝隙,实际上这么想不对。

大家这么想的原因,是因为教科书上把电子画成了一个个小球。

但实际上电子到底是什么结构、又或者有没有尺寸下限,一直到李谕穿越的那个时间点,都是物理学界仍旧不知道的。

——电子虽然是人类最早发现的基本粒子,但对它仍旧知之甚少。

在量子力学的核心观点里,微观粒子的属性在你进行测量的时候就会没有任何意义。

而且它也并非就是个小球,它的空间分布是概率分布。

因此你根本就不可能知道电子的实际位置,如果知道了,就说明你测量了;而一旦测量了,就必然是用了某种设备,不管是何其微弱的方式,必然将它扰动了;而一旦扰动,电子将只会表现出粒子性,自然就看不到波的性质。

虽然有点绕,但这就是量子力学的核心内容。

其中涉及了很多如波函数坍缩、不确定性原理等等高深的理论。

大体知道就行,以后都会提到。

总之一句话,你根本不可能知道电子的具体位置,也就不可能知道它到底怎么通过的双缝。

没错,不知道!

所以讨论通过哪条缝,本身就不对嘛。

普朗克听李谕提到“单光子试验”,已经意识到了问题,他继续对李谕说道:“你可知道,按照猜测,请注意我的措辞,仅仅是猜测,如果真的存在光子这种东西,那它在两条缝后面只会是两条亮斑,怎么会有干涉图样出现!”

李谕说:“教授说得对,所以我这个试验本身的前提假设就是光有粒子性。”

普朗克眉头有点紧锁,放下了手中的刀叉,仔细想了一会儿说:“你就这么有把握?”

李谕正色道:“有!”

普朗克眉头舒展开:“好吧,如若真是这样,牛顿先生在天堂知道,也会欣慰。”

李谕毕竟是大老远辛辛苦苦再次来到欧洲,也该搞点大动作。

这个试验可以让爱因斯坦的动作快一点,毕竟光电效应的解释才真正奠定了光的粒子性。

就是说李谕多少有点“超前”。

李谕此前的话说得很严谨,前缀是“单光子”,然后是“双缝干涉试验”,可以理解为提前假定了光的粒子性,然后由此出发再去证实它的波动性。

虽然听起来有点绕,不过这不恰恰就是波粒二象性嘛。

看似转了个圈又回到原点,但这个过程本身非同一般。

而且李谕的“光子”说法,明显又契合了普朗克的量子理论。

虽然单光子双缝干涉试验并不是什么非常非同一般的重要试验,也似乎达不到诺奖级,但它的启发性很大,尤其是在量子力学的萌芽阶段。

李谕选择这种不太“恐怖”的试验,对物理学界还算“温和”。