黑科技进修手册 第61节(4 / 7)
偌大的阶梯教室只剩下朱教授娓娓道来的声音:“很多不了解双缝干涉实验的人会说它恐怖,其实不恐怖,它只是涉及到了量子力学的测量和叠加态。”
盛明安静静地听朱教授说。
“双缝干涉实验最初用来验证光子的波动性,但量子力学最好严谨一点,用电子来做实验。”
“我们在这里放两个很小的狭缝a和b,在狭缝前连续放出电子,或者只放出两个电子。它们会穿过狭缝a和b,因为电子具有波动性,而波具有干涉性质,此时两个电子波发生干涉……”
干涉现象就会出现在屏幕上,此时人们可以观测到干涉条纹图,由此确定粒子的波动性。
接下来只放出一个电子。
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。
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盛明安静静地听朱教授说。
“双缝干涉实验最初用来验证光子的波动性,但量子力学最好严谨一点,用电子来做实验。”
“我们在这里放两个很小的狭缝a和b,在狭缝前连续放出电子,或者只放出两个电子。它们会穿过狭缝a和b,因为电子具有波动性,而波具有干涉性质,此时两个电子波发生干涉……”
干涉现象就会出现在屏幕上,此时人们可以观测到干涉条纹图,由此确定粒子的波动性。
接下来只放出一个电子。
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。
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