走进不科学 第553节
但粒派不服呀，就提出了另一个要求：
我们再做一次实验，把电子一个一个地发射出去看看，一定会变成两道杠的！
于是他们把电子机枪切换到点射模式，保证每次只发射一个电子。
然而结果依旧是斑马线。
其实电子……或者说光子要真的是波，那粒派也没啥好说的，愿赌服输嘛。
但问题是他们发射的单个电子！
要知道。
根据波动理论，斑马线来源于双缝产生的两个波源之间的干涉叠加。
也就是出现干涉条纹，代表着就是同时通过两条缝，而不是前一秒过左后一秒过右的概率模型。
可这样一来，就和单个电子的‘单个’相悖了：
单个电子要么穿过左缝、要么穿过右缝，不可能同时穿越两条缝。
这是一个至今悬而未决的谜团。
当然了。
关于电子的双缝干涉实验，更有名的可能是另一件事，也就是所谓的第三个实验：
为了进一步的观察真相，科学家们在屏幕前加装了两个摄像头，一边一个左右排开。
哪边的摄像头看到电子，就说明电子穿过了哪条缝。
同样，还是点射模式发射电子。
结果是这样的：
每次不是左边的摄像头看到一个电子，就是右边看到一个。
一个就是一个，从来没有发现哪个电子分裂成半个的情况。
然而就在这时，真正诡异的事情发生了：
研究者们忽然发现，屏幕上的图案不知什么时候悄悄变成了两道杠！
没用摄像头看。
结果总是斑马线，光子是波。
用摄像头看了。
结果就成了两道杠，电子变成了粒子。
实验结果取决于看没看摄像头？
听起来是不是更毛骨悚然了？
不过作为一本专业的科普作品，这里要科普一件事：
第三个实验……也就是所谓加装摄像机的实验，其实是一个思想实验，并未实际完成。
其实想想也知道。
别说摄像机了。
哪怕是其他设备仪器，你想要直接看到电子或者光子穿过哪个缝，这可能吗？
所以你在网上无论怎么搜，都不会找到任何与摄像机观测有关的专业论文或者实验视频。
实话实说。
电子的双缝干涉实验确实非常惊悚，它的真相至今未曾被破解。
但如今网络上看到的‘惊悚’，实际上带着二创的添加色彩。
目前真正完成过的电子的双缝干涉实验，只有以下三个：
1、早期的双缝干涉实验。
这是在量子力学建立初期就经过实验验证的现象，比较有名的是日立电视台的电子双缝干涉。（hitachi.com/rd/portal/research/em/doubleslit.html）
2、惠勒的延迟实验。
在1979年的时候。
曾经和爱因斯坦共事的约翰·惠勒在为纪念爱因斯坦的大会上，提出了一个理想实验：
为了摒弃观测行为对电子双缝干涉中电子行为的干扰，通过某种方式在电子通过双缝后才进行观测。
它的思路是这样的：
从光源发出一光子，让其通过半反半透镜1，光子被反射与透射的概率各为50％。
之后，在反射或透射后光子的行进路径上分别各放置一个全反射镜a和b。
使两条路径反射后在c处汇合。
c处放有两探测器ab，分别可以观察a路径或b路径是否有光子。
接下来。
如果在两个探测器前的c点处再放置一个半反半透镜2，便可以使光子发生自我干涉。
适当调整光程差后，可使得在某一方向（a或b）上干涉光相消，此方向上的探测器总是无法收到信号。
与此同时，另一方向上的探测器则必定会总是接收到信号。
这个实验之所以叫延迟选择实验，就是因为我们可以在光子已经通过半反半透镜1之后，再决定是否放置半反半透镜2。
也就是说在光已经决定完选择波动性还是粒子性之后，我们再去放置半反半透镜2去观察它。
实验最开始提出的时候是一个思想实验，但后来经过实验验证了，这一结果曾经刊载于science。（doi：10.1126/science.1136303）
理想的单光子源早在1974年就已经问世，上面的惠勒实验中的单光子源利用的是金刚石n－v色心的缺陷。
3、量子擦除实验也是经过实验验证的。
量子擦除实验聊起来比较复杂，也就是所谓‘八纳秒内可以改变过去’的源头。（doi.org/10.1103/physreva.65.033818）
嗯，就这三个——或许还有其他一些改动过的其他实验，比如c60之类的，但核心原理都和这三个实验相同。
目前最接近所谓‘摄像机’的成果，应该是内布拉斯加大学林肯分校的物理系研究团队在2011年搞出来的一份报告，但距离真正的摄像机还相差很远很远。（doi.org/10.1088/1367－2630/15/3/033018）
顺便一提。
网上现在所谓的摄像机拍出的‘摄像机’图样，实际上是霓虹的外村彰带领团队在1988年做的电子干涉的图样。（doi.org/10.1119/1.16104）
所谓直接可以观测到电子通过哪个缝的实验，依旧是思想实验，至今没人真正能够做出来。
目前真正能做的‘观测’是什么呢？
是在双缝之间安装电子探测器，这个探测器无法直接显像，无法观测微粒路径，只能作为接收屏。
当打开探测器开关，光就呈现粒子性；
关闭探测器开关，光就呈现波态。
好比天上下了场‘雨’，你没法知道它是从哪片云层落下来的。
但是你伸出手，接到的是雨。
不伸手用眼见看到它落地，掉落的就是一朵花。
一切取决于你的观测，或者说干扰。
所以电子或者说的双缝干涉实验，实际上从头到尾令人惊悚的就一件事：
那就是文科生一点都看不懂……
咳咳……错了错了。
惊悚的地方在于你不去测量是一种结果，测量的话是另一种结果——再提醒一次，这里的测量不是摄像机的直接测量，而是接收屏的探测器。
也就是任何可泄露出路径情况并且被记录下来的信息，都会导致量子坍塌。
就这么简单。
辟谣科普，我们是专业的。（笑）
这也是现在纠缠态的研究领域之一。
搁某些黑暗流科幻小说里的表述，差不多就是“被设计好的底层逻辑，可以证明人类是被关起来的小白鼠”云云……
真正的科学，不应该是在发现未知的时候，把它二次加工成更恐怖的谣言去吓人。
而是应该在发现未知后，尽量的去破解它的奥秘。
当然了。
目前的徐云倒是不需要考虑这么复杂的事儿，眼下他的压力主要还是来自社员们认知上的冲突：
“唔……各位同学，稍安勿躁。”
“各位的心情我可以理解，毕竟我说的这些内容，确实和大家已有的观念相悖。”
“不过没关系，我们还是之前的那句话——可以先抛开实验结果，单纯来讨论实验设备的特殊性。”
随后他环视了周围一圈，朝台下一摊手，语气中带着一丝诱惑：
“难道大家就不想知道，怎么样才能把光子单独发射出来吗？”
此话一出口。
台下原本有些嘈杂的议论声，便再次化作了寂静。
制备单光子。
这短短的五个字在2022年都能引起不少人的兴趣，就遑论1851年的自然科学爱好者了。
因此很快。
众人脸上原先那些清晰可见的质疑，逐渐便被犹豫与好奇替代了。
见此情形。
徐云顿时心中一定：
很好，鱼儿上钩了。
我们再做一次实验，把电子一个一个地发射出去看看，一定会变成两道杠的！
于是他们把电子机枪切换到点射模式，保证每次只发射一个电子。
然而结果依旧是斑马线。
其实电子……或者说光子要真的是波，那粒派也没啥好说的，愿赌服输嘛。
但问题是他们发射的单个电子！
要知道。
根据波动理论，斑马线来源于双缝产生的两个波源之间的干涉叠加。
也就是出现干涉条纹，代表着就是同时通过两条缝，而不是前一秒过左后一秒过右的概率模型。
可这样一来，就和单个电子的‘单个’相悖了：
单个电子要么穿过左缝、要么穿过右缝，不可能同时穿越两条缝。
这是一个至今悬而未决的谜团。
当然了。
关于电子的双缝干涉实验，更有名的可能是另一件事，也就是所谓的第三个实验：
为了进一步的观察真相，科学家们在屏幕前加装了两个摄像头，一边一个左右排开。
哪边的摄像头看到电子，就说明电子穿过了哪条缝。
同样，还是点射模式发射电子。
结果是这样的：
每次不是左边的摄像头看到一个电子，就是右边看到一个。
一个就是一个，从来没有发现哪个电子分裂成半个的情况。
然而就在这时，真正诡异的事情发生了：
研究者们忽然发现，屏幕上的图案不知什么时候悄悄变成了两道杠！
没用摄像头看。
结果总是斑马线，光子是波。
用摄像头看了。
结果就成了两道杠，电子变成了粒子。
实验结果取决于看没看摄像头？
听起来是不是更毛骨悚然了？
不过作为一本专业的科普作品，这里要科普一件事：
第三个实验……也就是所谓加装摄像机的实验，其实是一个思想实验，并未实际完成。
其实想想也知道。
别说摄像机了。
哪怕是其他设备仪器，你想要直接看到电子或者光子穿过哪个缝，这可能吗？
所以你在网上无论怎么搜，都不会找到任何与摄像机观测有关的专业论文或者实验视频。
实话实说。
电子的双缝干涉实验确实非常惊悚，它的真相至今未曾被破解。
但如今网络上看到的‘惊悚’，实际上带着二创的添加色彩。
目前真正完成过的电子的双缝干涉实验，只有以下三个：
1、早期的双缝干涉实验。
这是在量子力学建立初期就经过实验验证的现象，比较有名的是日立电视台的电子双缝干涉。（hitachi.com/rd/portal/research/em/doubleslit.html）
2、惠勒的延迟实验。
在1979年的时候。
曾经和爱因斯坦共事的约翰·惠勒在为纪念爱因斯坦的大会上，提出了一个理想实验：
为了摒弃观测行为对电子双缝干涉中电子行为的干扰，通过某种方式在电子通过双缝后才进行观测。
它的思路是这样的：
从光源发出一光子，让其通过半反半透镜1，光子被反射与透射的概率各为50％。
之后，在反射或透射后光子的行进路径上分别各放置一个全反射镜a和b。
使两条路径反射后在c处汇合。
c处放有两探测器ab，分别可以观察a路径或b路径是否有光子。
接下来。
如果在两个探测器前的c点处再放置一个半反半透镜2，便可以使光子发生自我干涉。
适当调整光程差后，可使得在某一方向（a或b）上干涉光相消，此方向上的探测器总是无法收到信号。
与此同时，另一方向上的探测器则必定会总是接收到信号。
这个实验之所以叫延迟选择实验，就是因为我们可以在光子已经通过半反半透镜1之后，再决定是否放置半反半透镜2。
也就是说在光已经决定完选择波动性还是粒子性之后，我们再去放置半反半透镜2去观察它。
实验最开始提出的时候是一个思想实验，但后来经过实验验证了，这一结果曾经刊载于science。（doi：10.1126/science.1136303）
理想的单光子源早在1974年就已经问世，上面的惠勒实验中的单光子源利用的是金刚石n－v色心的缺陷。
3、量子擦除实验也是经过实验验证的。
量子擦除实验聊起来比较复杂，也就是所谓‘八纳秒内可以改变过去’的源头。（doi.org/10.1103/physreva.65.033818）
嗯，就这三个——或许还有其他一些改动过的其他实验，比如c60之类的，但核心原理都和这三个实验相同。
目前最接近所谓‘摄像机’的成果，应该是内布拉斯加大学林肯分校的物理系研究团队在2011年搞出来的一份报告，但距离真正的摄像机还相差很远很远。（doi.org/10.1088/1367－2630/15/3/033018）
顺便一提。
网上现在所谓的摄像机拍出的‘摄像机’图样，实际上是霓虹的外村彰带领团队在1988年做的电子干涉的图样。（doi.org/10.1119/1.16104）
所谓直接可以观测到电子通过哪个缝的实验，依旧是思想实验，至今没人真正能够做出来。
目前真正能做的‘观测’是什么呢？
是在双缝之间安装电子探测器，这个探测器无法直接显像，无法观测微粒路径，只能作为接收屏。
当打开探测器开关，光就呈现粒子性；
关闭探测器开关，光就呈现波态。
好比天上下了场‘雨’，你没法知道它是从哪片云层落下来的。
但是你伸出手，接到的是雨。
不伸手用眼见看到它落地，掉落的就是一朵花。
一切取决于你的观测，或者说干扰。
所以电子或者说的双缝干涉实验，实际上从头到尾令人惊悚的就一件事：
那就是文科生一点都看不懂……
咳咳……错了错了。
惊悚的地方在于你不去测量是一种结果，测量的话是另一种结果——再提醒一次，这里的测量不是摄像机的直接测量，而是接收屏的探测器。
也就是任何可泄露出路径情况并且被记录下来的信息，都会导致量子坍塌。
就这么简单。
辟谣科普，我们是专业的。（笑）
这也是现在纠缠态的研究领域之一。
搁某些黑暗流科幻小说里的表述，差不多就是“被设计好的底层逻辑，可以证明人类是被关起来的小白鼠”云云……
真正的科学，不应该是在发现未知的时候，把它二次加工成更恐怖的谣言去吓人。
而是应该在发现未知后，尽量的去破解它的奥秘。
当然了。
目前的徐云倒是不需要考虑这么复杂的事儿，眼下他的压力主要还是来自社员们认知上的冲突：
“唔……各位同学，稍安勿躁。”
“各位的心情我可以理解，毕竟我说的这些内容，确实和大家已有的观念相悖。”
“不过没关系，我们还是之前的那句话——可以先抛开实验结果，单纯来讨论实验设备的特殊性。”
随后他环视了周围一圈，朝台下一摊手，语气中带着一丝诱惑：
“难道大家就不想知道，怎么样才能把光子单独发射出来吗？”
此话一出口。
台下原本有些嘈杂的议论声，便再次化作了寂静。
制备单光子。
这短短的五个字在2022年都能引起不少人的兴趣，就遑论1851年的自然科学爱好者了。
因此很快。
众人脸上原先那些清晰可见的质疑，逐渐便被犹豫与好奇替代了。
见此情形。
徐云顿时心中一定：
很好，鱼儿上钩了。