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27.坍縮假設

鋼鐵直男的海克斯科技系統 食肉魔塊 2015 2019-10-13 02:36:46

  “什么,!”林雪思后退半步,,險些沒站穩(wěn),“剛才那些,,只是科普實驗,?”

  周晨扶了扶眼鏡,道:“是啊,,這些實驗基本是數十年前就已經做過的,,除了那個用延時觀測裝置的實驗。我們采用延時觀察的實驗又叫做量子擦除實驗,,是1999年第一次被設計出的,。”

  “那,,這個量子擦除實驗,,有沒有什么解釋?我,,我真的沒法理解,,為什么果會對因產生影響?!?p>  “當然有解釋,。”周晨道,“一種主流的解釋是,,我們能否觀察到干涉現象取決于我們選擇觀察什么樣的系統,。如果我們的界面定在只限于屏幕,那么我們就拋棄了所有被光子2帶走的關于系統的信息,,只看到系統的一小部分,。我們看到兩條亮線而不到干涉,是因為我們觀測的范圍本來就沒有包括干涉信息,。干涉仍然存在,,但是它存在于我們無法觀察的地方?!?p>  他頓了頓,,繼續(xù)說道:“如果擴大我們的系統范圍,從而包括了光子2的后續(xù)信息,,那么我們就會看到更加完整的信息,,才有可能看到干涉現象。也就是說,,干涉現象的消失還是存在,,取決于我們選取的觀察界面,也就是取決于我們選擇拋棄這個糾纏整體的哪一部分的信息,?!?p>  “但是,在觀察一個宏觀系統時,,我們不可能把和這個系統發(fā)生糾纏關系的所有部分都觀察一遍,,因此必然會丟掉一些信息。而丟掉的信息,,就使得那些干涉現象處于我們無法觀察的狀態(tài)。這根本就不需要波函數的隨機坍縮,,是在薛定諤方程的控制之下就發(fā)生的,。這,就是退相干的基本思想,?!?p>  林雪思苦著臉,用雙手抓住烏黑的長發(fā):“為什么,,你說的每個字我都能聽懂,,而連在一起,我就不明白是什么意思了呢,?”

  誒,,我感覺我講的已經非常通俗易懂了啊!

  周晨略一思索,,道:“那我換一種比較簡單的說法,。根據坍縮假設,我們可以認為光子1與光子2之間存在著瞬時聯系,。由于光子1到達屏幕被觀察總是先于光子2被觀測,,所以我們可以認為,光子1被觀測的時候,,它的狀態(tài)因為觀測而坍縮了,,而這種坍縮,就會立即影響到光子2的路徑,,使光子2從x?,、x?兩個路徑的疊加態(tài)按照一定的概率坍縮到某一條路徑上。我這么說,,你能理解嗎,?”

  林雪思點點頭:“嗯,這種解釋比剛才的容易理解一點,?!?p>  果然,我還是很有講解天賦的嘛,!

  周晨暗暗自喜,,繼續(xù)講道:“后續(xù)光子2的演化,是以‘與它對應的光子1坍縮在屏幕的某點’這個事件為基礎展開的,。后續(xù)光子2被以何種形式來觀測,,就導致了光子2的后續(xù),進而影響了后續(xù)的光子2和光子1的關聯性,。光子2是否被擦除路徑信息,,導致了它后續(xù)演化方向的不同,因而光子1和光子2的關聯性也朝著不同的方向演化,。這就是為何擦除就有干涉而不擦除就沒有干涉——因為它們的關聯性變得不同了,。所以,并非擦除影響了光子1的分布,,而是反過來光子1的分布影響了所謂的擦除,。”

  周晨一口氣說完長長的一段話,,不得不深呼吸了數次,。他看林雪思沒有說話,問道:“怎么樣,,我這樣講很好理解吧,?”

  好理解?好理解個頭啊,!林雪思沉默片刻,,但看在周晨辛辛苦苦講了這么長時間的份上,還是強迫自己露出了笑容,,違心道:“我聽懂了,,謝謝啦?!?p>  周晨得到了肯定的回答,,滿意的點點頭,道:“其實這兩個解釋也屬于假設的范疇?,F在,,關于量子力學的基礎研究仍在繼續(xù),這些解釋也可能不是完全正確的,。量子力學的詮釋流派有很多,,目前還沒有一個詮釋能夠以明確的證據打敗其他假設?!?p>  至于被作為哥本哈根領袖的玻爾也認同的“未來影響過去”的觀點,,則是因為局限于當時的物理學發(fā)展,關于量子糾纏,、退相干等現象的討論還沒有完全展開,。事實上,未來對過去并不能產生任何影響,。

  說著,,周晨搬走了延時觀測裝置,將實驗臺上恢復到了最開始的“激光筆,、薄板,、光屏”的配置,并開始在實驗裝置周圍架設中微子發(fā)射器與探測器,。

  林雪思看著與剛剛那些樸實無華的設備形成鮮明對比的中微子探測器,,好奇地問道:“這又是什么呢?”

  “中微子探測器,?!敝艹垦院喴赓W,,“這是領先世界……我是說,,是世界頂尖的設備,可以通過中微子的震蕩來獲得信息,,可以不擾動光子的情況下,,直接對路徑信息進行測量。”

  林雪思疑惑道:“可是,,剛剛使用的延時觀測裝置,,不是已經做到了在不擾動光子的情況下對信息進行測量嗎?這兩個實驗有什么區(qū)別嗎,?”

  “當然有,。”周晨指了指放在一旁的延時觀測裝置道,,“由于人類本身的限制,,即人類必須通過光子觀察才能產生視覺,這對于質量極小的量子來說,,產生的影響是巨大的,。有一個比較流行的比喻,是我們?yōu)榱擞^察一個乒乓球,,而扔了一個保齡球去撞擊它,。”

  “而中微子探測器,,完美的規(guī)避了這個問題,。”周晨盯著產生干涉條紋的光屏,,迫不及待地打開了中微子發(fā)射器與探測器的電源,。

  只見,屏幕上的干涉條紋,,還是變成了兩條亮線,!

  周晨的表情凝固在了臉上。

  “這……”林雪思遲疑道,,“這次應該怎么解釋,?不管用什么方法進行觀察,只要得知了光子的路徑信息,,干涉條紋都會消失,!難道,每個光子都有自己的思想,?那么,,宇宙是不是也有自己的思想?”

  “泛靈論,?!敝艹繐u了搖頭,“不少人也有你這種觀點,,有些宗教人士還憑這種現象想要把早被淘汰的泛靈論死灰復燃,。其實,,從科學的角度也完全可以解釋?!?

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