量子不可測
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人類文明啟示錄!
蘇向取出他那盒皺巴巴的煙,正要拿煙,隻見米瑤從自己的包裏拿出一盒他從未見過的煙,遞給了蘇向。
“抽這個吧!對身體的傷害少一些!”
蘇向無所謂的聳聳肩“人生苦短,早死早超生!”
不過還是接過了米瑤遞過來的煙,取出兩根,一根遞給紀方華,一根給自己。
“剛剛講到哪裏了?”
紀方華趕忙道“量子擦除實驗!”
不知怎麽的,聽到蘇向口中說出那些專業名詞,紀方華心中竟然莫名的升起一絲希望原來他也一直在關注著雙縫幹涉實驗,或許他真的找到了那條路呢?
蘇向繼續道“對,量子擦除實驗。這麽多實驗下來,你有沒有覺得這些實驗設備越來越先進,越來越精密?也越來越貴?”
紀方華想了想,確實是這樣。
蘇向道“雙縫幹涉實驗的最終目的,就是觀測到量子世界下光子或者電子的真實狀態,用一句通俗易懂的話來說,就是想看到光子或者電子。”
紀方華點點頭“也可以這麽說吧!雙縫幹涉實驗的的最終目的,就是觀測量子態下光子電子等中微粒子的運行,隻有明確的探知到電子的路徑而且保留其幹涉圖樣的情況下,才能對粒子特性做出明確的判斷。”
蘇向再次問了一個不相幹的問題“你說,我們是如何看到東西的?”
紀方華心中有些生氣了,蘇向怎麽老是扯一些不著邊的東西?
蘇向也沒有生氣,看向米瑤。
米瑤回答道“白色光線照射在一個物體上,這個物體會吸收除自身顏色外的所有顏色光線,從而顯示出自身的顏色,這些顏色進入人的眼睛,在視網膜上呈現出來,就形成我們大腦能夠理解的景象。這就是我們為什麽能看到。”
蘇向讚歎道“說的好,看來米瑤你平常也有著自己的生活樂趣啊!不像華子,榆木疙瘩一個!”
蘇向也不管皺眉的紀方華,繼續道“米瑤說的,是宏觀狀態下的解釋。不知道你有沒有想過微觀狀態下,對於這個問題的解釋?”
“我們都知道,不同顏色的光線,其實就是不同頻率波段的光粒子,這麽說應該沒錯吧?畢竟現在公認的就是波粒二象性。光粒子照射到一個物品的分子上,我們不知道這個光粒子在這個分子上經曆了什麽,或許是電磁力,引力,以及強弱相互作用力都對其產生了作用,因此而改變了它的波長和頻率。不同的分子和原子對於光粒子的影響都不相同,因此不同的分子和原子所組成的物體,所展示出的顏色也不相同。而這些被改變了頻率波長的光粒子,進入人的眼睛後,與眼睛內的大約17億像素點是如何反應的,我們依舊不清楚,隻知道我們因此能夠看到。如果說前麵那些都不重要,那麽下麵一點,才是最重要的!當光粒子照射到分子或原子上被影響後,其能級可能大大減少。也就是說,分子和原子,可能會吸收光粒子中的能量,因此足以讓受到影響後的光線直接進入眼睛。這一點很容易解釋,人眼就這麽大的麵積,能直接捕獲的光粒子少之又少,卻不能直視太陽,而經過分子和原子影響後,無論多大麵積的圖像,都無法對眼睛造成負擔。當然,還有另一種可能,就是一個光粒子照射到一個分子或原子上,可能朝不同的方向分散出兩個甚至於多個光子,所以其能級被降低。或者還有一個可能,就是單純的因為大量光粒子分散至不同的方向而導致其能量分散,能級降低。但其實從觀察實際現象來說,後兩個可能性微乎其微。因為物質在陽光下會提高自身溫度,比如一杯水,放在夏天的太陽下,很快會變熱。剛剛咱們說過熵增定律,那你就該明白,這必然是水杯中的水吸取了光粒子中的能量,這才提升了自身的溫度。不過既然有這麽兩個可能,就必然要通過實驗證明其真實性,這一點你應該明白。”
紀方華點頭道“我明白,物理學是一門非常嚴謹的科學,光有理論肯定不行,必要的實驗才能撐起正確的理論。但我還是不明白,你說這些和雙縫幹涉實驗有什麽關係?”
蘇向不由歎了一口氣“就沒見過你這麽笨的人!你還沒意識到嗎?這一點,才是雙縫幹涉實驗由幹涉圖樣變成路徑信息的原因!”
紀方華和米瑤一臉懵逼,怎麽就是原因了?原因在哪?
蘇向恨鐵不成鋼道“這個現象不是已經明明白白的告訴你了?光粒子的能級降低!光粒子能夠被原子或者分子影響降低自身能級,一旦自身能級降低,其量子狀態比如波長和頻率就發生了變化!電子探測器若是想探測電子的狀態,就必定會影響到電子本身!舉個例子來說。”
蘇向看了看四周,最後把自己手中的煙遞到二人之間“就好比這根煙,你如果想拿到它,就必然要接觸到它!無論是以任何方式,間接或者直接,最終總會有東西接觸到它!這是必然的。雙縫幹涉實驗類似於此,無論你們使用什麽觀測手段,都必然會影響到電子的狀態,因為觀測就意味著影響,你看到它時它也就看到了你,雙方就會建立起聯係,一旦這種聯係建立,電子的能級就會因此受到影響,其量子狀態也會會由於和宏觀狀態建立聯係相應的改變。宏觀上的表現就是由幹涉圖樣轉變為路徑信息!”
紀方華和米瑤都震驚了!
蘇向居然真的找到了原因!而且聽起來似乎還很合理!就連米瑤這個對雙縫幹涉實驗都不是特別深入研究的人,都能聽懂!
不過。
紀方華皺眉道“這也隻是你的推測,微觀世界,是一個對我們完全陌生的世界!你怎麽確定電子和探測器會建立聯係?”
蘇向笑了“就知道你丫在裝傻!狐狸尾巴露出來了吧?還裝自己沒聽懂!”
紀方華有些尷尬一笑,連忙又給蘇向遞了一根煙,等著蘇向接下啦的解釋。
蘇向接過煙,也不再逗紀方華,道“這確實隻是我的推測,不過也不是空穴來風的亂說。首先,你得明白,光粒子也好,電子也好,都是不可觀測的!我說的觀測是看到。也就是說,光粒子不可能通過光學手段或者電子顯微鏡看到,人類隻能猜想電子究竟是什麽樣子,或者通過實驗數據建立模型。”
米瑤有些不解“為什麽?我記得有消息稱,新的冷凍電子顯微鏡,連氫原子都能拍攝出來!如果將來精確度再度提高,不就能觀測到電子了嗎?”
