大道至簡——雙縫實驗和量子力學(xué)

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雙縫實驗中間的雙縫屏也可以用一根細(xì)長的金屬絲代替诫舅。把一根細(xì)長的直金屬絲放在光斑中間卦羡,可將光束分成2束形成干涉。實驗據(jù)說有90%的機會出現(xiàn)到亮帶區(qū)祟滴,10%的機會出現(xiàn)在暗帶區(qū)振惰。暗條紋也有亮點÷⒍看起來像陰陽的“陽中有陰骑晶,陰中有陽”。

? ?一個量子是怎么知道旁邊遠(yuǎn)比它自身尺寸大的多的另外一條縫的? 或許這個問題應(yīng)該問量子的波象或場象草慧;量子的波象或場象就能同時知道兩條縫桶蛔,這也說明粒子的波粒二象是同時并存的;從場的角度看冠蒋,該量子的場象同時穿過雙縫羽圃,達(dá)到屏幕時和屏幕的量子場耦合,產(chǎn)生激發(fā)態(tài)--也即我們能觀測到的小斑點抖剿。三象一體---(場波粒)---像中微子的相變振蕩朽寞。也有人以延遲選擇解釋:量子穿過雙縫時也不知道穿過哪條,是穿過后被測量作用后再根據(jù)測量的方式選擇“怎么穿”以及“穿過哪條縫”斩郎。而按照費曼脑融,則是量子同時通過所有的路徑穿過雙縫。也有人認(rèn)為干涉不是量子自身的干涉缩宜,而是它的超光速的德布羅意波的干涉肘迎。也有人認(rèn)為是量子發(fā)生“測量作用”前甥温,它還是可以同時位于不同位置的疊加態(tài)。

? ?為什么一個接一個發(fā)射粒子妓布,一段時間后還是出現(xiàn)干涉條紋? 同一個量子無數(shù)次通過雙縫=無數(shù)個量子每個量子只通過雙縫一次姻蚓,也即都符合統(tǒng)計特征;這個例子也可看出概率不隨時間而變的“永恒性”--自然界只允許我們計算和預(yù)言概率(連M理論都用概率)匣沼。也有人提出狰挡,一個粒子達(dá)到屏幕并和屏幕發(fā)生“測量作用”之前,屏幕上已經(jīng)有我們看不見的該粒子的“波函數(shù)隱形概率干涉條紋”释涛,由于實驗過程中設(shè)備都相對靜止加叁,因此所有前后接續(xù)的單個粒子的“波函數(shù)隱形概率干涉條紋”都重疊在一起,這就導(dǎo)致了最后累積起來的光點組成看得見的干涉條紋唇撬。

? ?這個實驗詭異之處是當(dāng)觀測者想了解量子究竟從哪條縫通過時(前提就已經(jīng)把對象看成粒子了)它匕,它就只表現(xiàn)出粒子性,似乎波粒二象消失或隱藏了窖认。粒子性的觀測者(波動性和場性隱藏了)去和波粒疊加的量子交互作用豫柬,交互作用結(jié)果通常表現(xiàn)為退相干的粒子態(tài)。

大衛(wèi)-玻姆(貝爾后來也證明了)發(fā)現(xiàn)了馮-諾伊曼1932年的證明的一處不完備假設(shè)扑浸,1952年重新采用德布羅意的導(dǎo)波說轮傍,擴展出量子勢模型。 ?

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