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第84部分

“唯一的解釋就是,當單個電子接近雙縫的時候,它知道前面是雙縫,所以一分為二,一半透過1號縫,一半透過2號縫,並在透過之後互相造成干涉,透過之後又合二為一,並在螢幕上留下痕跡。”

“但這在數學上無法解釋,它同時透過了兩條縫,而不是選擇其中一條!”

夏琳扉道:“所以科學家們必須確定它到底透過了哪一條!接下來是第四個步驟。”

“(4),在兩條縫的後方兩側都安裝兩臺檢測裝置,用以監測電子透過縫隙時的狀態。當電子透過1號縫時,與它同側的檢測器就會報警。這個實驗為了確定單個電子透過雙縫時究竟走了什麼路線,有沒有同時透過兩條縫的可能。我們的實驗思路已經將電子當作宏觀的粒子進行考慮,實際上我們觀察的就是粒子性。”

“結果怎麼樣?”蘇源問道。

“透過一次釋放一個電子,反覆進行實驗,發現電子是一個個透過細縫的。在螢幕上出現了兩條明亮的條紋,並沒有出現干涉現象的一條條波紋。”

際葉皓意外道:“僅僅是在縫隙的兩側裝了探測器。並沒有影響電子透過的路徑,探測到的結果卻變成跟宏觀粒子一樣的狀態?”

在(4)這個步驟中。微觀粒子的波動性消失了,轉而呈現卻是跟宏觀粒子一樣的粒子性!

“是的,我們只是想看看電子究竟透過了哪條細縫,確定一下有沒有同時透過兩條細縫的可能,實驗思維是建立在粒子性基礎上,而實驗結果卻是電子好像知道我們在觀察它一樣,壓根不表現出波動性。”

“電子成精了!”

蘇源皺了皺眉頭,開玩笑道。

“那麼我接下來進行第五個步驟。”

“(5),如果依舊跟步驟(4)一樣。在縫隙的兩側安裝探測器,但不讓探測器報警呢?只要探測器不報警,人類就不會知道它透過了哪條縫,也就沒有預設粒子性的前提,在這樣的條件下,繼續(4)步驟的實驗。”

其實(5)實驗和(4)實驗的實驗裝置是完全一樣的,區別就在於是否透過報警讓人類知道粒子走過的路徑。

“結果怎麼樣?還會像(4)一樣表現出粒子性嗎?”際葉皓問。

蘇源搖搖頭,“既然高峻和夏姐舉這個例子了,結果肯定不是嘍!”

高峻說道:“蘇源說得沒錯。步驟(5)的實驗結果確實與(4)不同,它的實驗結果是後方螢幕上再次出現了一排排干涉條紋,表現出了波動性。”

“那這究竟是為什麼,為什麼人類一旦無法得知它的運動路徑時。它又表現出了波動性?步驟(5)的實驗與步驟(4)唯一的區別就在於我們是否能知道電子的軌跡。但我們知道了電子軌跡,會對實驗結果造成影響嗎?”

這實在是一個讓人深思的問題。

我們不想看到粒子性,並以此設計實驗(5)的時候。它最終在我們面前展現干涉條紋,表現出了波動性。

而我們以粒子性思維設計了實驗(4)。新增了報警功能,它卻表現為粒子性。

也就是說。我們的實驗目的和為此設計的實驗,導致了與之匹配的結果的出現。

際葉皓擰著眉頭說道:“如果一定要用理論來解釋的話,這大概就是‘觀察者效應’。”

高峻贊同道:“是的,在量子理論當中,粒子是處在多種可能性的疊加態或波函式,根據哥本哈根學派的波包塌縮效應,當有觀察者對它進行觀察時,疊加態會塌縮成一個固定的狀態被觀察到,這就是‘觀察者效應’。”

“但這與因果性有什麼聯絡?”

蘇源想到一開始的實驗目的,高峻和夏琳扉旨在透過這個實驗講述因果的顛倒啊。

“先別急。”

夏琳扉微笑看著她,對高峻道:“你來告訴大家。”

高峻點點頭道:“在上面的實驗中,由於整個過程是單個電子單個電子的釋放,所以在呈現波動性的時候,電子顯然同時透過了兩條細縫,擁有兩條路徑,於是發生自我干涉;而呈現粒子性時,它必然只能透過一條細縫,實際透過的過程也只有一條路徑。”

“換句話說電子在透過第一條有兩個缺口的豎線之後,本身已經選擇了一種透過方式,要麼同時透過兩條細縫,選擇兩條路徑,呈現出波動性;要麼只透過一條細縫,選擇一條路徑,呈現出粒子性。”

“這個選擇的參考取決於它提前知道了我們想要觀察它的什麼特性。”