笔下文学

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第37章 风华[15] 索尔维物理会议。(3/3)

八点钟准时响铃，虽然有人踩点进来，但教室满员，没人缺席。

朱教授打开话筒开门见山进入正题：“今天先说量子力学的双缝干涉实验……” 还没说完，底下众人哗然：“教授，一来就王炸，以后没牌了怎么办？” “前几天的波函数假设就让我头晕目眩，到现在还没完全消化……” “emmm你这是食滞，肠胃不畅，建议补脑。

” “晚上打魔兽去了吧。

波函数假设是量子力学基础，你现在还没消化，接下来整个学期什么都学不到。

” “双缝干涉实验是什么？” “…” 盛明安在人多时就停笔，他早上没课，随便挑了间教室没想到是量子力学的课，于是本来想走的冲动被按下来，留在原位听朱教授解说。

朱教授不理底下的吵嚷，径直拿起话筒说：“只有完全理解了双缝干涉实验，你才算有点理解量子力学。

” 这话说完，学生们都安静下来，盯着朱教授和他身后的ppt放映。

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。

原本以为会观测到电子自我干涉的过程，结果没有产生干涉条纹—— 简直是诡异至极的实验结果！ 没有测量，电子发生自我干涉。

人为测量，电子老实变成光束。

底下学生一脸懵，已经完全听不懂朱教授在说什么，但盛明安却完全跟上朱教授的思路，事实上他刚才就被震撼过了。

但再听一次，盛明安还是感觉头皮发麻。

“我再简单点来说，两个电子穿过两个门会发生干涉现象。

照常理来说，一个电子只穿过一个门不可能会发生干涉现象，但是它偏偏发生了干涉现象。

” “也就是说一个电子同时从两个门经过，这就是叠加态。

” “一旦放入探测器测量就不会出现干涉现象，电子只通过一个门，没有叠加态或者说叠加态经过观察立刻坍缩成一个路径结果。

” 正如薛定谔的猫，如果没有观测，它就存在生和死两种叠加状态。

一旦进行观测，叠加态立刻坍缩成非生即死的结果。

“等于说，我看了你一眼，你就不是你！” “这个世界不是存放在规律、客观的框架里，而是随机可变、可以预的世界！” “你上一秒看月亮，这一秒背过身不看，月亮可能消失、可能存在，下一秒再看月亮，月亮在头顶。

” “你永远不知道是不是因为你的观测干预了月亮才使它存在！” “说起电子双缝干涉实验就不得不说由它延伸出来的延迟选择实验——” 盛明安眼皮一抖，凝神屏气的听着。

整个教室安静得一根针掉地上都仿佛能发生惊天巨响。

“粒子穿过狭缝产生叠加态这个过程需要时间，而人类测量会影响它的结果，那是否表明我们能在粒子产生结果之前抢先一步测量它，直接影响它的结果？” “世界上一切物质由粒子组成，一切粒子具有波粒二象性，它们符合量子力学、符合叠加态性质，当我们对世界进行测量，是否意味着可以改变世界？” 朱教授扬起微笑，环顾在场众人：“再恐怖一点的说法就是——” “改写过去，决定未来！” 嘶—— 全体同学倒吸一口凉气。

“这就是量子力学啊。

”朱教授笑呵呵说道：“接下来我点个人上来做道题，放心，都是教过的知识点——我给个自由粒子初值，你们根据薛定谔方程求出某个时刻的波函数就好了。

” 他转身在黑板上唰唰写下一个自由粒子初始波函数，然后转身指着盛明安说：“同学，就你上来解答。

” 盛明安愣了下，怎么都没料到朱教授会喊他。

阶梯教室的同学纷纷投来同情的目光，要知道薛定谔方程求解波函数对于一群新手而言，难度堪称地狱级别。

别看薛定谔方程直接给出公式，好像将数值代入进去就行，但难就难在求解过程，还涉及到高斯积分等复杂的数学公式。

盛明安到讲台上端详片刻，立即不停顿的写下详细的解答过程：初始值ψ【r，0】=(2πh/【2π】)^3/2……代入薛定谔方程ih/2π……得出…… 朱教授暗自点头，也有些惊讶，因为盛明安解答速度非常快，估计是个量子力学系的老生。

至于盛明安看上去特别年轻的面孔则被朱教授抛之脑后，反正科大的少年班出什么样的天才都不是新鲜事儿。

盛明安结束解题。

朱教授在课堂上夸赞一番就毫不客气的将他赶下台，等这堂课结束，他才把盛明安喊到跟前聊天。

朱教授：“不错。

你不是我这门课的学生吧？” 盛明安摇头：“不是……” “几年级？” “大一……” “新生啊……”朱教授这回惊讶了，不是少年班，还是个新生，量子力学能有这水准说明挺有天赋。

“量子力学学多久？对薛定谔方程了解多少？” “没学多久。

想预测量子跃迁。

” “嚯！志向不小！” 量子力学中，量子跃迁等于薛定谔的猫，至今没法预测，所以说盛明安这志向是真远大。

盛明安无奈的笑笑。

没办法，黑科技程序给出的实验证明其实就等同于证明量子跃迁的可预测，拯救薛定谔的猫。

朱教授没有嘲笑盛明安，只说还是要脚踏实地，先从最基础的了解，吃透后再去做这个研究，不过他也指出：“你可以试试超导实验。

” 盛明安若有所思：“超导实验吗？” 朱教授笑一笑，紧接着话锋一转：“今年十月下旬在斯坦福开展的索尔维物理会议，你要不要考虑去参加，盛明安同学？” 盛明安一愣：“您认识我？” “谁不认识？光学系那群老不要脸天天跑我们这边炫耀。

”朱教授哼了声，他也是刚刚才认出盛明安。

不过想想那群吹嘘他们平白赚了个天才学生的老不要脸，怎么也想不到他们光学系的宝贝疙瘩居然跑量子力学来了吧！ 朱教授这么一想，心情就特别好。

“今年的索尔维物理会议主题是量子世界理论，除了前三天的会议讨论，后面是公开活动，参与活动的科学家都将在后面的两天分别进行两场公开讲座。

”朱教授说：“去一次，受益匪浅。

你要是有意向，找人带你去，或者我帮你找推荐。

” 盛明安：“可以吗？” 朱教授瞪眼：“就问你去不去！” 盛明安斩钉截铁：“去！” 那可是索尔维物理会议！ 全球顶级物理学家汇聚一堂进行讨论的物理会议！ 第五届会议曾被誉为集齐全球三分之一智慧的索尔维物理会议！ 前五届参与该会议的物理学家可是有居里夫人、卢瑟福、爱因斯坦、薛定谔、波尔和普朗克……等这种级别的物理大佬！

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