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老虎钻过两个火圈,令人惊叹

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:屋顶的消防天井盖被打开。到达狭缝时,单颗电子分饰两角,就好比告诉自己一只老虎可以同时钻过两只火圈。钢笔小姐拍了拍他的背。春风拂过了她们的鬓丝。对于处于叠加态的电子而言,它同时叠加了穿过左缝和穿过右缝两种可能性。[2] 费曼的第一任妻子艾琳很早就染上肺结核,但费曼依然娶了她,几年后她就去世了。一年多后费曼写了一封无法寄出的信,信的附笔写道:“请原谅我没有寄出这封信。我不知道你的新地址。”

老虎钻过两个火圈,令人惊叹

屋顶的消防井盖被打开。有人踩着有力的脚步上来了。

“你看,在一些奇谈怪论面前,小孩总是表现得比大人更加勇敢一些。这就好比你将一幅《星球大战》里头的飞船图片摆在孩子面前,他们会立刻发出赞叹的惊呼,大人们才会去想这是不是假的。”乌鸦先生探出刷着两道粗眉的大脑袋。

钢笔小姐紧随其后,“不过解释得更透彻些也很有必要,尊敬的两位先生,想不出还有谁比你们更合适担此重任。”她笑着说。

“用来证明单颗电子同时穿过双缝的证据,就是它在传播过程中肯定产生了彼此干扰的两个波,因为只有自动分身成两颗电子,分别穿过一条缝,才会在荧屏上画下两波干涉的‘斑马纹’。还记得我说的话吗?这种花纹是波特有的。找不到其他可能性了。”宇宙鼓点先生解释道。

“可是,单颗电子怎么可能形成波呢?何况还是两个?”片刻沉思带给了星星更深入的想法。

“你可以这么去理解:如果玻璃板上没有刻着两条狭缝,而是只留下一条狭缝,当我们持续发射,电子到达屏幕的位置其实也不是完全随机的,你会看到某些区域堆积了更多电子,某些区域则寂寞得多,电子出现在荧屏不同位置的概率本身就是不同的;更容易出现的位置,概率密度比较大,反之就比较小。”

大鸟趴在一根消防柱前,伸着柔软的长脖子,啄食遗落地面的食物残屑。

宇宙鼓点先生继续道:“一群数学家就将这种描述概率密度的概念称为‘概率波’,这可能有点抽象,但不得不承认这是一个充满画面感的定义。在这儿,看到没有?‘波’已经出现了。接下来,你来解释两个波究竟是怎么回事。”他向乌鸦先生递送了一个眼神。

乌鸦先生会意地接过话茬:“现在,将板上的狭缝从一条换成两条,就像你看到的实验那样。当一颗电子穿过左缝射向荧屏某个位置,是不是就存在一个概率波?穿过右缝的运动就造成了另一个概率波。只有同时产生两个波,才可能发生相互之间的干涉,编织成荧屏上明暗交错的花纹。这样一来,我们就可以倒推出这颗电子同时穿过了左缝和右缝这个结论了。”

星星用眼神向钢笔小姐求助。真正弄懂一件事比相信一件事要困难得多。

“小星星,电子最可能在荧屏上出现的位置,就是他们说的概率密度最大的位置,意味着这个位置可能积聚越多的电子,所以这些地方就被照亮了。再反过来想想就不那么奇怪了,是不是?”

宇宙鼓点先生也赶紧补充:“从完成了电子发射的一瞬,到荧屏上的结果被看见,这段间隔的时间之内,你永远不可能预测单颗电子具体的运动路径,它同时穿过了左缝和右缝,向着荧屏上的某个位置着陆。当积累了足够多的发射次数,你所能看到的就是全部电子着陆位置的概率分布的情况,最大概率着陆的位置就是最亮的,最不可能着陆的位置就是最暗的。”

“现在我觉得这是奇谈怪论了。”星星看着面前笑意盈盈的三个人。到达狭缝时,单颗电子分饰两角,就好比告诉自己一只老虎可以同时钻过两只火圈。

“这怎么可能呢?”半晌过后,她还在喃喃自语。

“你又忘啦,没有什么是不可能的。一颗电子同时穿过了左缝和右缝的混沌状态,应该只持续了很短很短的时间。这被称为叠加态。[1]”见星星不吱声,乌鸦先生又跟上一句。(www.xing528.com)

宇宙鼓点先生则从怀里缓缓掏出一个信封,边用指腹抚摩,边轻轻说道:“单颗电子同时穿过了双缝,假设将这块板无限地延展,它也必然能够同时穿过其上无数多的狭缝。那么,当太阳向我们抛洒一颗光子,它也会在同一时刻开始所有方向上的旅行。光子从来就不只是沿着直线旅行的。它的行军图包括了所有的方向。它同时被各个方向上的物体干扰,再将反射的影像送回了起点。这听上去十足地‘光怪陆离’,但你得学会接受超越常识的现实。”

“你是要走了吗?”星星望着他被逆光染黑的轮廓。

“我还要去找邮局,晚了就来不及了。”他与乌鸦先生相视一笑。

“等等,你要寄信吗?”星星喊道。风从四面八方聚拢,将他们抱在怀中。

“很多年前,自从肺结核带走了我的妻子,我就给她写下了一封信[2],但始终没有寄出。”天空仿佛真的响起了悠远的鼓点,“我不知道她的新地址,我想她会原谅我的。直到现在,我确信她就在一个地方。我会在这里碰碰运气,都祝我好运吧!”

乌鸦先生将蜷起的手指贴在嘴唇上,吹出了绵长的哨声。乌鸦接到指令,猛地张开翅膀,随时准备离去。“不不,我们得留在这儿,伙计。”他闭着眼睛,头斜靠在怪鸟软绵绵的腹部,仿佛在进行属于彼此的密语

“请放心吧。”钢笔小姐拍了拍他的背。宇宙鼓点先生在乌鸦的低语中转过身去。

“等一等,我也可以寄东西吗?通过你们这里的邮局。”星星凝视着他被屋顶消防井吞没的身影,“写字外婆看不了,但我有这个东西。”她从怀里拿出一盒用蓝色塑料壳包裹的磁带。

“很高兴你还留着这个东西。”乌鸦先生的小眼睛闪烁着光点。

“高领衫先生说过的,我心里想的话,都自动记在了上面。那么,外婆可以收到吗?她能听到吗?”星星转向钢笔小姐。春风拂过了她们的鬓丝。

此刻的太阳好像又变成了一颗透明弹力球,隐藏着蓝色小镇、泥滩、白崖、许多人、三条腿的乌鸦,一个相似而又完全陌生的时空。

“等到旅程结束的时候,你自己会有答案的。”钢笔小姐的笑容仿佛也要装进悬于半空的那个球形的宇宙。

[1] 这种状态被称为叠加态,也称量子态。对于处于叠加态的电子而言,它同时叠加了穿过左缝和穿过右缝两种可能性。

[2] 费曼的第一任妻子艾琳很早就染上肺结核,但费曼依然娶了她,几年后她就去世了。一年多后费曼写了一封无法寄出的信,信的附笔写道:“请原谅我没有寄出这封信。我不知道你的新地址。”

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