第266章 薛定谔的猫15┃波粒二象性。
“我觉得我有必要多了解一些这个什么量子物理学了,”柯寻低头叉腰叹了口气,“万没想到一幅神鬼支配的画里居然还要讲科学,这是在搞笑么?”
牧怿然身上的水已经干了,重新把衣服穿妥,指了指头上的虚空:“粒子,就是构成物质的最小最基本的单位,一切物质都由粒子构成。一部分物理学者认为,微观粒子都具有波粒二象性。譬如光,它既具有波动特性,又具有粒子的特性。”
柯寻点头:“这部分明白了。”
“这里不得不提到光的双缝干涉实验,上学时学过吧?”牧怿然问他。
柯寻挠头:“你知道,我物理曾考出过13分的惊人成绩,这13分还都是选择题蒙出来的……物理课我基本都看漫画或睡觉睡过去了,现在回想一下,关于物理我只能记起物理老师脸上的酒糟鼻……”
牧怿然有些无奈地微微摇了摇头,伸手捏了捏柯寻的后脖颈,然后揉了一下狗头:“光由光子组成,光子也是粒子。
“双缝干涉实验,就是把一根蜡烛放在一张开了一个小孔的A纸前,A纸的后面再放一张B纸,B纸上开有两道平行并排的、竖着的狭缝,B纸的后面再放一块幕布当做屏幕。
“光从A纸上的小孔中射入,再穿过B纸上的两道狭缝,然后投到屏幕上。你认为投射到屏幕上的光斑会是什么形状?”
柯寻笑:“你这么一问,我就知道答案肯定不是我想的那样,但就按我想的回答吧——按一个无知学渣的惯性思维来看,投到屏幕上的应该是两道像B纸上的狭缝一样的狭长光斑。”
“光是由很多光粒子组成的,的确,按通常的想法,一堆光粒子钻过缝隙,应该是形成两条狭长的光柱,然后投射到屏幕上。”秦赐插言。
牧怿然颔首接着道:“然而实际出现在屏幕上的,却是一种类似栅栏式的、明暗相间的光纹。这种光纹,是光的不同亮度叠加造成的。而这种不同亮度叠加的现象,又是由于‘波’的‘相长干涉’与‘相消干涉’造成的,这就是光的双缝干涉现象。
“这种现象和实验正是证实了,光既有粒子的属性,也具有波的属性——因为‘波’具有‘相长干涉’与‘相消干涉’现象——也就是我们所谓的,光具有‘波粒二象性’。
“但这个实验至此并不算完,为了进一步观察这一现象,科学家又利用上了科学设备,进行微观层面的观察,以便弄清楚光子是怎么通过两条缝之间进行干涉的。
“于是不可思议的事发生了,当人利用科学设备进行观察时,光的干涉现象消失了,出现在屏幕上的,成了两道狭长的光纹,那些明暗相间的光栅式条纹竟然没有出现——这个时候,光似乎又恢复单一的、仅为粒子的属性。
“在此之后,研究人员第三次进行相关实验,这一次,把光子换成了电子,并且一次只发射出一个电子。
“按照常理来看,单个的电子不可能产生干涉,因为所谓干涉,至少也需要两个及以上的数量才能产生。那么投射在屏幕上的,应该是单个的粒子状态。
“然而结果仍然出人意料,单个电子,竟然出现了干涉现象。
“这令人们非常困惑,单个的电子,究竟是与谁发生了干涉?一个单独的电子,又怎么可能同时进入两个缝隙而发生干涉现象呢?”
说到这儿的时候,柯寻和秦赐齐齐打了个激凌。
“卧槽……”柯寻搓了搓自己的胳膊,“这是什么情况?明明是科学现象,怎么听起来有点儿……细思极恐?”
“电子也是粒子,已经是最小的个体和单位了,这就说明它不可能再被分割成两份,它只能是独一份,但,它又是怎么同时穿过两个缝隙的?”秦赐眼里也带着惊疑。
牧怿然仰脸看了眼头顶上的虚空:“为了知道这个问题的答案,科研人员在原本密封的设备内装上了摄像头,以观察单个的电子是怎么同时穿越双缝而产生干涉的。
“接下来,匪夷所思的事情发生了——装上摄像头后再做相同的单电子双缝干涉实验,干涉现象竟然消失了。把摄像头取出后再重新做,干涉现象又出现了。
“如此反复实验,不论是由谁来做、在什么地方做,所有的结果都一样,即:装上摄像头,干涉现象消失;取出摄像头,干涉现象出现。
“换句话说,当我们不观察它的时候,它处于一个既是粒又是波的叠加状态,当我们观察它的时候,它则以粒子的状态出现。似乎我们的观察,影响着结果,只有我们做出了‘观察’这一行为,它才会从波粒叠加的状态坍缩成粒子的状态。
“于是量子力学最恐怖的地方就出现了——粒子,就像是具有意识一般,能够看到我们的行为,只要我们在看它,它就可以察觉,并因此而表现出不同的结果。
“那么问题来了——宇宙中的一切物质都由粒子组成,而粒子的状态,又是由它所具有的‘意识’来决定。那么,这个宇宙中的一切构成,是由物质决定,还是由意识决定?是客观存在的,还是主观构建的?
“这些粒子的‘意识’,是谁的意识?这个宇宙的主观,是谁的主观?
“这个世界,是先有了物质,还是先有了意识?这个意识——究竟,是谁的意识?”
“卧——卧槽!卧槽!我吓死了!”柯寻向后跳了一步,一手捂着胸口,惊骇地看着牧怿然,“怿然,你说的这些,真的是现实世界中的科学结论吗?!真的不是什么科学幻想小说电影里捏造出来的?!”
牧怿然把他拽到自己面前——他再往后跳一步就踩到铁板上了,然后平静地看着他:“我所说的,就是现实世界中的科学理论,但暂时还不能称之为‘结论’,毕竟量子力学界至今还有太多的谜团没有解开,但这种意识论,也确凿存在。”
“……我真要吓死了,”柯寻抓着牧怿然的手使劲揉着自己的胸口,“活了二十来年突然今天被告知这个宇宙可能是一个无法想象的**的意识造出来的——简直颠覆了我小半辈子的认知,我我我,我被彻底重塑世界观了我……
“在入画之前我一直坚定着唯物论啊,但凡听到神神鬼鬼的事我都嗤之以鼻来着,就算后来遇到入画事件,我也从没想过它的幕后力量可以凌驾于宇宙规律之上,结果——
“结果现在突然有一种理论告诉我,这个宇宙中可能真的有一个造物主一样的存在?!难道——难道画的幕后力量和它是同一个量级的?!那咱们还挣扎个屁啊……”
“柯寻,冷静。”牧怿然两手捧住柯寻的双颊,让他看着自己,“画的幕后力量究竟是一种什么样的存在,我们现在先不要去想,眼下最关键的,是从这些与这幅画密切相关的科学理论中,找出签名的线索,先让我们离开这幅画。”
“好,好……你等我一下,我冷静冷静。”柯寻偏身,深深地做了几个深呼吸。
牧怿然转头望向秦赐,见他似乎也有点接受不能,脸上还残留着惊骇,整个人僵在原地。
“我算是知道……”秦赐咽了咽口水,艰难地开口,“为什么都说研究物理的人都是疯子了……今天我只通过你知道了些皮毛,就觉得自己已经快要疯了,那些对物理了解得更多更深的人,恐怕遇到的迷惑和超出想象的不可思议的事也更多,大概每天都处在觉得自己要疯掉的情况里吧。”
柯寻转回身来,擦了把额上可能是热的也可能是惊出来的汗,道:“咱先甭管那些人疯不疯了,就说眼前——既然宏观世界的一切物质都是由大量微观粒子堆聚而成的,那么宏观物质也具有那什么量子叠加态,是吗?”
“这就涉及到了此前浩文提到过的,量子物理界的两派之争。”牧怿然道,“如果宏观世界也如微观世界的粒子一样,有多种无法确定的状态叠加,那也就意味着宏观世界毫无规律、完全由随机事件决定,因为它无法确定,无法精确测量,所有的可能性都只是一个概率,而不是一个精确的值。爱因斯坦和薛定谔不赞同这样的看法,所以才诞生了‘薛定谔的猫’理论,它就是用来讽刺这种所谓的宏观的‘量子叠加态’和‘不确定性’或者说是‘测不准’理论。”
“那么,这个程式,他究竟是在赞成宏观世界的量子叠加态,还是和薛定谔一样,在讽刺这种理论呢?”秦赐凝眉。
牧怿然的目光微深,语速略慢地,一字一句道:“事实上,在程式的儿子出事之前,世界顶级科技学术期刊《自然》杂志上,已有某国科学研究人员称,他们已经通过技术实现了较多粒子的‘薛定谔猫’态,也就是说,基本上算是实现了宏观尺度下的量子叠加态。”
秦赐和柯寻再度震惊,秦赐道:“所以你的意思是,程式是认可宏观世界的量子叠加态的?这幅画名为《薛定谔的猫》也并不是反义,而是意味着,程式相信‘薛定谔猫’态能在宏观世界里存在?”
牧怿然微微点头:“是的,我就是这么认为。”
“所以……”柯寻搓着自己后脑勺上的头发,“身在他所创造的这幅画里的我们,很可能受到他画中意识的影响,此时此刻,我们可能真的是一种既生又死的状态?”
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