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量子不可测

    苏向取出他那盒皱巴巴的烟,正要拿烟,只见米瑶从自己的包里拿出一盒他从未见过的烟,递给了苏向。

    “抽这个吧!对身体的伤害少一些!”

    苏向无所谓的耸耸肩:“人生苦短,早死早超生!”

    不过还是接过了米瑶递过来的烟,取出两根,一根递给纪方华,一根给自己。

    “刚刚讲到哪里了?”

    纪方华赶忙道:“量子擦除实验!”

    不知怎么的,听到苏向口中说出那些专业名词,纪方华心中竟然莫名的升起一丝希望:原来他也一直在关注着双缝干涉实验,或许他真的找到了那条路呢?

    苏向继续道:“对,量子擦除实验。这么多实验下来,你有没有觉得这些实验设备越来越先进,越来越精密?也越来越贵?”

    纪方华想了想,确实是这样。

    苏向道:“双缝干涉实验的最终目的,就是观测到量子世界下光子或者电子的真实状态,用一句通俗易懂的话来说,就是想看到光子或者电子。”

    纪方华点点头:“也可以这么说吧!双缝干涉实验的的最终目的,就是观测量子态下光子电子等中微粒子的运行,只有明确的探知到电子的路径而且保留其干涉图样的情况下,才能对粒子特性做出明确的判断。”

    苏向再次问了一个不相干的问题:“你说,我们是如何看到东西的?”

    纪方华心中有些生气了,苏向怎么老是扯一些不着边的东西?

    苏向也没有生气,看向米瑶。

    米瑶回答道:“白色光线照射在一个物体上,这个物体会吸收除自身颜色外的所有颜色光线,从而显示出自身的颜色,这些颜色进入人的眼睛,在视网膜上呈现出来,就形成我们大脑能够理解的景象。这就是我们为什么能看到。”

    苏向赞叹道:“说的好,看来米瑶你平常也有着自己的生活乐趣啊!不像华子,榆木疙瘩一个!”

    苏向也不管皱眉的纪方华,继续道:“米瑶说的,是宏观状态下的解释。不知道你有没有想过微观状态下,对于这个问题的解释?”

    “我们都知道,不同颜色的光线,其实就是不同频率波段的光粒子,这么说应该没错吧?毕竟现在公认的就是波粒二象性。光粒子照射到一个物品的分子上,我们不知道这个光粒子在这个分子上经历了什么,或许是电磁力,引力,以及强弱相互作用力都对其产生了作用,因此而改变了它的波长和频率。不同的分子和原子对于光粒子的影响都不相同,因此不同的分子和原子所组成的物体,所展示出的颜色也不相同。而这些被改变了频率波长的光粒子,进入人的眼睛后,与眼睛内的大约1.7亿像素点是如何反应的,我们依旧不清楚,只知道我们因此能够看到。如果说前面那些都不重要,那么下面一点,才是最重要的!当光粒子照射到分子或原子上被影响后,其能级可能大大减少。也就是说,分子和原子,可能会吸收光粒子中的能量,因此足以让受到影响后的光线直接进入眼睛。这一点很容易解释,人眼就这么大的面积,能直接捕获的光粒子少之又少,却不能直视太阳,而经过分子和原子影响后,无论多大面积的图像,都无法对眼睛造成负担。当然,还有另一种可能,就是一个光粒子照射到一个分子或原子上,可能朝不同的方向分散出两个甚至于多个光子,所以其能级被降低。或者还有一个可能,就是单纯的因为大量光粒子分散至不同的方向而导致其能量分散,能级降低。但其实从观察实际现象来说,后两个可能性微乎其微。因为物质在阳光下会提高自身温度,比如一杯水,放在夏天的太阳下,很快会变热。刚刚咱们说过熵增定律,那你就该明白,这必然是水杯中的水吸取了光粒子中的能量,这才提升了自身的温度。不过既然有这么两个可能,就必然要通过实验证明其真实性,这一点你应该明白。”

    纪方华点头道:“我明白,物理学是一门非常严谨的科学,光有理论肯定不行,必要的实验才能撑起正确的理论。但我还是不明白,你说这些和双缝干涉实验有什么关系?”

    苏向不由叹了一口气:“就没见过你这么笨的人!你还没意识到吗?这一点,才是双缝干涉实验由干涉图样变成路径信息的原因!”

    纪方华和米瑶一脸懵逼,怎么就是原因了?原因在哪?

    苏向恨铁不成钢道:“这个现象不是已经明明白白的告诉你了?光粒子的能级降低!光粒子能够被原子或者分子影响降低自身能级,一旦自身能级降低,其量子状态比如波长和频率就发生了变化!电子探测器若是想探测电子的状态,就必定会影响到电子本身!举个例子来说。”

    苏向看了看四周,最后把自己手中的烟递到二人之间:“就好比这根烟,你如果想拿到它,就必然要接触到它!无论是以任何方式,间接或者直接,最终总会有东西接触到它!这是必然的。双缝干涉实验类似于此,无论你们使用什么观测手段,都必然会影响到电子的状态,因为观测就意味着影响,你看到它时它也就看到了你,双方就会建立起联系,一旦这种联系建立,电子的能级就会因此受到影响,其量子状态也会会由于和宏观状态建立联系相应的改变。宏观上的表现就是由干涉图样转变为路径信息!”

    纪方华和米瑶都震惊了!

    苏向居然真的找到了原因!而且听起来似乎还很合理!就连米瑶这个对双缝干涉实验都不是特别深入研究的人,都能听懂!

    不过。

    纪方华皱眉道:“这也只是你的推测,微观世界,是一个对我们完全陌生的世界!你怎么确定电子和探测器会建立联系?”

    苏向笑了:“就知道你丫在装傻!狐狸尾巴露出来了吧?还装自己没听懂!”

    纪方华有些尴尬一笑,连忙又给苏向递了一根烟,等着苏向接下啦的解释。

    苏向接过烟,也不再逗纪方华,道:“这确实只是我的推测,不过也不是空穴来风的乱说。首先,你得明白,光粒子也好,电子也好,都是不可观测的!我说的观测是看到。也就是说,光粒子不可能通过光学手段或者电子显微镜看到,人类只能猜想电子究竟是什么样子,或者通过实验数据建立模型。”

    米瑶有些不解:“为什么?我记得有消息称,新的冷冻电子显微镜,连氢原子都能拍摄出来!如果将来精确度再度提高,不就能观测到电子了吗?”