上帝的游戏

第六十五章 量子论

牛教授笑道:“更不可思议的还在后面,后来在我一... --

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来在我一个一个发射电子的过程中,只要关闭掉双缝中的任意一条,后面的那些电子马上就能感应到这种变化,打在屏幕上时不会再出现干涉条纹了。甚至在不关闭狭缝的情况下,只要在双缝的后面安装一个探测器,测量电子是从哪条缝出来的,电子就能马上作出反应,干涉条纹立即消失得无影无踪。”

姜北认真的听着,他聚精会神,生怕跟不上牛教授的思路。

“这个实验的结果让我很困惑,电子在穿过狭缝前的一刹那,是如何马上就知道另一条狭缝被关闭了的呢?相对于电子的大小而言,另一条狭缝与它的距离可不是一般的遥远,电子为什么在瞬间就能作出反应?除非它收到了某种瞬时传播来的信号,但这种信号是谁发送给它的?为什么有探测器看着它时,电子马上就改变了行为方式?”牛教授说。

“那……这些疑问现在有定论吗?”姜北问。

牛教授摇头:“到了现在,我们手上有了一大堆的解释版本,却没有哪一种能够统一大家的意见,每一种版本都是那么的不可思议,听起来不像是科学,而像是天方夜谭。”

“那牛老师您更倾向于哪一种解释版本?”

“我嘛,”牛教授沉吟片刻,说:“如果非要说一种的话,我更倾向于哥本哈根的解释,不是因为我对它的理论多信服,而且因为其他版本的解释更离谱。”

“哥本哈根的解释?牛老师,我的专业不是学物理的,没听过这个解释,您能给我讲讲吗?”姜北说。

“当然,”牛教授说:“哥本哈根解释的内容主要包括3个部分,分别是海森堡的‘不确定性原理’、波恩的‘概率解释’和玻尔的‘互补原理’。前面两种理论实在是太夸张了,它们认为世界是不确定的,充满了偶然性和随机性。但互补原理还要更可怕得多,因为它居然认为世界是由意识决定的。”

“世界是由意识决定的?”姜北听了一愣,科学界的主流不是一直都宣扬唯物的吗?

“互补原理是这样解释的,”牛教授说:“实际上电子既可以说是一种粒子,也可以说是一种波,这叫做‘波—粒二重性’。但在每一个特定的时刻,电子不可能同时既是粒子又是波,而只能是其中的一种。它到底会是粒子还是波,这取决于是否有人在观察它。当没人观察它时,它就是波,以波函数的形式处在一种叠加的状态之中,弥漫于整个空间;而一旦有人观察它时,波函数突然从空间中收缩,集中在一个点上,于是它就变成了粒子。波函数这种奇迹般的变化被称为‘坍缩’。”

牛教授喝了一口水,继续说:“按照这一理论,前面的实验结果就可以解释了,在前面的实验中电子最初是一种波,它以某种方式同时穿过了两条狭缝,自己与自己发生了干涉。在撞上感光屏的那一瞬间,这时候就相当于有人观测它了,所以它变成了粒子,按照ψ的概率随机打在屏幕的某个位置上。假如在双缝后面装上探测器,那么同样的道理,被观测的电子马上变成了粒子,粒子不会产生干涉现象,所以干涉条纹消失了。”

姜北瞪着一双大眼,努力消化着牛教授说的话。

“姜北,讲到这里,你意识到这个理论的奇特之处了吗?”牛教授问。

姜北摇了摇头,他突然想到以前上学的时候,牛教授的课自己竟然没挂过科,这真是一个奇迹!

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