1900:游走在欧洲的物理学霸 第935节

  虽然他们之前已经被现代物理学震惊了好几次。

  但是那几次加一起,都没有今天来的震撼。

  简直颠覆了一切!

  “我已经等不及布鲁斯的解释了。”

  “要是今天不搞清楚,恐怕以后都睡不着觉了。”

  玻尔等人兴高采烈。

  布鲁斯教授的预言又对了!

  “我本以为自己对量子力学了解的很深刻了。”

  “但是今天我才明白,我并不懂量子力学。”

  “我所感受到的,只是皮毛。”

  “布鲁斯教授永远在追求更深刻的本质!”

  “真是让我大开眼界啊!”

  各种赞美声从玻尔的嘴中脱口而出。

  他对老师的敬佩再次达到极点。

  玻尔知道,今天过后,布鲁斯诠释的地位将稳如泰山。

  不过,他同样好奇。

  “到底是为什么啊?”

  “要如何用互补原理来解释呢?”

  后排处,一直淡定的于隐也动容了。

  量子力学的神奇超越了他的想象。

  他感慨道:

  “我总算明白为何叫量子力学了。”

  一旁的吴有训忙问道:

  “于哥,怎么说?”

  于隐用汉语说道:

  “量子力学,量力而学。”

  吴有训噗嗤一声笑了。

  我于哥也太幽默了。

  确实要量力去学。

  薛定谔简直不敢相信自己的眼睛。

  如此离谱的现象竟然真的出现在他眼前。

  一时间,他的大脑一片迷茫,什么也思考不了。

  过了好一会儿,德高望重的普朗克开口笑道:

  “布鲁斯,赶紧给我们解释一下吧。”

  众人纷纷点头。

  他们一刻都等不了。

  李奇维微微一笑。

  接着,他在投影仪上画出了双缝干涉实验的示意图。

  “大家之所以觉得这个实验匪夷所思,是因为你们总是下意识把电子当成一个粒子,一个质点。”

  “但根据互补原理,电子从被发射出来,到被显示屏感应接受之前,它什么都不是。”

  “电子的状态只满足波函数ψ的描述,它在空间中的位置、动量等参数都呈现为一种概率分布。”

  “这种概率分布就是我之前所说的概率波。”

  “但又不能仅把电子当成概率波,因为它还有粒子的性质。”

  “所以,此刻的电子处于一个叠加态。”

  “它就像一缕幽灵,像周围扩散,既不是真实的波,也不是真实的粒子。”

  “而且它还能同时出现在任何地方。”

  “如图所示。”

  “所以哪怕只有一个电子,它也能【同时】经过两个狭缝。”

  “看起来就好像是两束真实的波动发生干涉。”

  “但其实是电子幽灵自己和自己发生干涉。”

  “干涉后的电子继续向前传播。”

  “此外,电子的位置会满足干涉以后的新的概率分布,导致某些地方出现的概率更高,某些地方出现的概率更低。”(干涉增强和干涉减弱)

  “直至遇见显示屏。”

  “注意,显示屏其实相当于一个观测者,它的观测方式是粒子的方式。”

  “因为电子是与显示屏上的物质发生相互作用,这种作用是粒子性的。”

  “所以,电子幽灵这时就会随机选择一个点,瞬间发生波函数坍缩,变成一个真实的粒子。”

  “此刻,电子粒子在这个位置出现的概率是100%。”

  “接着,第二个电子同样经历这个过程。”

  “最终,大量电子就会在显示屏上形成明暗相间的条纹。”

  “暗纹的地方,表示电子出现的概率低,所以落在那里的电子少。”

  “亮纹的地方,表示电子出现的概率高,所以落在那里的电子多。”

  “这就是单电子双缝干涉实验的原理。”

  李奇维最后总结道:

  “第一,每次发射一个电子在显示屏上,最终只能形成一个点,而不是干涉条纹。”

  “第二,大量电子在显示屏上才会形成明暗条纹,且符合波函数的概率分布计算。”

  “第三,干涉条纹意味着单个电子通过双缝时,相当于产生了两个波源,自己与自己干涉。”

  “单电子双缝实验不仅证明了概率波的正确性,同时证明了互补原理!”

  静!

  死一般的寂静!

  全场骇然!

  众人的内心只有一个想法:

  “我听懂了吗?”

第589章 量子力学大成!接连提问!实验升级!引入观察者!震撼全场!

  会议室内。

  所有人的脸上充满了震撼和迷茫。

  匪夷所思的单电子双缝干涉实验,就这么活生生展现在面前,颠覆了三观。

  而布鲁斯教授的解释更是令他们目瞪口呆。

  一时间,大部分人都没有反应过来。

  而他们的眼中,此刻布鲁斯教授不再霸天绝地,反而是神秘莫测。

  “那个男人简直像是造物主在玩弄世界一般!”

  “物理学领域到底还有多少匪夷所思的事情?”

  看着众人的表情,李奇维内心也十分感慨。

  至此,量子力学的所有经典内容全部出现。

  这些内容是普通人只要认真研究,就能理解的部分。

  从更高的角度重新审视量子力学,就会有新的感悟。

  量子力学的两大核心理论是薛定谔的波动力学和海森堡的矩阵力学。

  矩阵力学是完全从经典力学的角度研究量子,描述的是量子客体的粒子性,没有包含任何波的性质。

  粒子性就是物质性,表现为有动量等力学量,能产生碰撞、轨迹等物质现象。

  电子、质子等微观粒子,能够像真实的物质那样,与其它物质发生碰撞等相互作用。

  并且粒子的动量和位置还满足不确定性原理。

  波动力学的内涵就比较丰富了。

  在今天之前,物理学界一直把波动力学当成描述量子客体的波动性,和矩阵力学矛盾对立。

  但其实这种说法是不严谨的。

  波动力学的核心就是薛定谔方程。

  而薛定谔方程的核心是其中的波函数ψ。

  按照现有的理解,波函数ψ描述的量子的【状态】随着时间的变化。

  这里的状态包括量子的位置(空间分布)、动量等力学量,很明显,这些都是经典物理中粒子才有的概念。

  因此,薛定谔方程其实也默认了量子具有粒子的性质。

  只不过粒子的性质不是像经典力学中那样确定的。

  比如,用经典力学的思维描述电子,可以说此刻电子在A处,动量是1。

  但是在量子力学中,【电子在A处】不是确定的,而是一个概率。(同样,电子的动量是多少,也是一个概率,所以才导致了不确定性原理。)

  这个概率的具体数值,等于波函数ψ的绝对值的平方|ψ|,这就是概率解释。

  此外,量子状态的概率分布就像波动一样,所以被称为概率波。

  最神奇的是,这种虚幻的概率波能像真实的机械波、电磁波那样,发生干涉、衍射等现象。

  然而,你可能会提出一个问题:

  “既然量子的状态,以电子的位置为例,是不确定的,它具体在空间中的哪个位置是概率性的。”

  “那为什么在现实中做各种碰撞实验时,我们可以确定电子的位置呢?”

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