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按照正常逻辑,该电子要么只通过狭缝a,要么通过狭缝b,此时只有一个波长,不会发生干涉,人们在屏幕上应该观察不到干涉条纹图。
然而意外来了。
人们在屏幕上观察到了电子的干涉条纹!
换句话说,这个电子发生了自我干涉!
自我干涉的概念即量子力学中的叠加态,用最熟悉的一个例子就是薛定谔的猫。
箱子没有打开之前,里面的猫可能是生、也可能是死,即两种状态的叠加,就是量子力学的叠加态。
既然发现叠加态,人们自然想知道电子到底如何发生自我干涉,什么时间、什么规律,过程是什么样的,想知道答案就得观测。
就像人们想知道薛定谔的猫是生是死就得观测,观测才知道结果。
于是重新第三次的双缝干涉实验,但是在狭缝处安装一个探测器。
原本以为会观测到电子自我干涉的过程,结果没有产生干涉条纹――
简直是诡异至极的实验结果!
没有测量,电子发生自我干涉。
人为测量,电子老实变成光束。
底下学生一脸懵,已经完全听不懂朱教授在说什么,但盛明安却完全跟上朱教授的思路,事实上他刚才就被震撼过了。
但再听一次,盛明安还是感觉头皮发麻。
“我再简单点来说,两个电子穿过两个门会发生干涉现象。照常理来说,一个电子只穿过一个门不可能会发生干涉现象,但是它偏偏发生了干涉现象。”
“也就是说一个电子同时从两个门经过,这就是叠加态。”
“一旦放入探测器测量就不会出现干涉现象,电子只通过一个门,没有叠加态或者说叠加态经过观察立刻坍缩成一个路径结果。”
正如薛定谔的猫,如果没有观测,它就存在生和死两种叠加状态。一旦进行观测,叠加态立刻坍缩成‘非生即死’的结果。
“等于说,我看了你一眼,你就不是你!”
“这个世界不是存放在规律、客观的框架里,而是随机可变、可以□□预的世界!”
“你上一秒看月亮,这一秒背过身不看,月亮可能消失、可能存在,下一秒再看月亮,月亮在头顶。”
“你永远不知道是不是因为你的观测干预了月亮才使它存在!”
“说起电子双缝干涉实验就不得不说由它延伸出来的延迟选择实验――”
盛明安眼皮一抖,凝神屏气的听着。
整个教室安静得一根针掉地上都仿佛能发生惊天巨响。
“粒子穿过狭缝产生叠加态这个过程需要时间,而人类测量会影响它的结果,那是否表明我们能在粒子产生结果之前抢先一步测量它,直接影响它的结果?”
“世界上一切物质由粒子组成,一切粒子具有波粒二象性,它们符合量子力学、符合叠加态性质,当我们对世界进行测量,是否意味着可以改变世界?”
朱教授扬起微笑,环顾在场众人:“再恐怖一点的说法就是――”
“改写过去,决定未来!”
嘶――
全体同学倒吸一口凉气。
“这就是量子力学啊。”
朱教授笑呵呵说道:“接下来我点个人上来做道题,放心,都是教过的知识点――我给个自由粒子初值,你们根据薛定谔方程求出某个时刻的波函数就好了。”
他转身在黑板上唰唰写下一个自由粒子初始波函数,然后转身指着盛明安说:“同学,就你上来解答。”
盛明安愣了下,怎么都没料到朱教授会喊他。
阶梯教室的同学纷纷投来同情的目光,要知道薛定谔方程求解波函数对于一群新手而言,难度堪称地狱级别。
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