物理世界奇遇记9：量子丛林（下）

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1、物理世界奇遇记9：量子丛林（下）　　　　　　“我敢说，我完全不明白这一切是怎么回事……”汤普金斯先生嘟哝着。　　　　“实际上并没有什么，”教授回答说，“那只昆虫非常轻。我们最初看到它以后，它的位置便很快随着时间而变得越来越测不准。最后我们就被‘昆虫的概率云’包围住了，就像原子核被’物理世界奇遇记9：量子丛林（下）　　　　　　“我敢说，我完全不明白这一切是怎么回事……”汤普金斯先生嘟哝着。　　　　“实际上并没有什么，”教授回答说，“那只昆虫非常轻。我们最初看到它以后，它的位置便很快随着时间而变得越来越测

2、不准。最后我们就被‘昆虫的概率云’包围住了，就像原子核被’物理世界奇遇记9：量子丛林（下）　　　　　　“我敢说，我完全不明白这一切是怎么回事……”汤普金斯先生嘟哝着。　　　　“实际上并没有什么，”教授回答说，“那只昆虫非常轻。我们最初看到它以后，它的位置便很快随着时间而变得越来越测不准。最后我们就被‘昆虫的概率云’包围住了，就像原子核被’电子的概率云’包围起来那样。到了这个时候，我们就不再能明确地知道那只昆虫在什么地方了。不过，概率云的密度最大的地方，也是比较有可能找到它的地方。难道你没有看出那小伙子

3、老是优先选择昆虫云密度比较大的地方往下拍吗？这是正确的战术，它提高了蝇拍和昆虫之间发生相互作用的可能性。你应该知道，在这个量子世界里，你是无法进行准确的瞄准，也不能肯定是不是会击中目标的。”　　　　当他们重新开始旅行时，教授又接着往下说：“这正好是在我们老家的世界里只有在小得非常多的尺度上才能发现的事情。电子围绕着原子核的表现，在许多方面都类似于那只昆虫似乎把整头大象都包围起来的表现。不过，对于原子中的电子来说，你完全不必担心它们会像小伙子打着昆虫那样被光子所击中。这种可能性太小了——简直就不可能。要

4、是你把一束光照射到原子上，那么，绝大多数光子都不会起作用，它们将马上穿过原子，根本不产生任何效应。你只能希望也许有一个光子会击中靶心。”　　　　“就像量子世界里那只可怜的小狗在受到抚弄时，不可能不被弄断脖子那样。”汤普金斯先生得出了他的结论。　　　　就在这个时候，他们走出了树林，发现自己正处在一个高高的平台上，下面是一大片开阔地。他们前下方的平原被一行浓密的树分成两半。那行树长在一个干涸了的河床的两岸，从那里一直延伸到看不见的远方。　　　　“瞧，羚羊，一大群呢！”教授指着在那行树右边一群正在安宁地吃草

5、的羚羊激动他说。　　　　但是，汤普金斯先生的注意力却被躺在那行树另一边的动物吸引住了。他看到3只一群的母狮。然后，刚过了一会儿，他又发现了另一群，又一群，再一群……这时，那几群母狮站了起来，各排成一列，平行地朝着那行树跑去。不仅如此，各群之间的距离也完全相同。“多奇怪啊！”他想。这使他想起在老家的地铁站台上从星期一到星期五每天都要碰到的场景，上午7：05，那些定时到来的月票使用者凭长期的经验知道，当列车进站停下时，车门会停在什么地方。而在车门打开时，如果你不是正好站在门口，你就没有机会找到座位。正是因

6、为这样，像汤普金斯先生这样的老手们总是几人挤在一起形成一些小小的群体，按照一定的间隔分布在站台上。　　　　那些母狮全都热切地望着那行树的两个狭窄的缺口。但是，汤普金斯先生还没有来得及问声这里会发生什么事，那行树右边的远处已经突然骚乱起来了。一头孤独的母狮突然从它潜伏的地方跑到开阔地来。羚羊们看到了它，便立刻飞跑起来，莽莽撞撞地朝着那行树的两个缺口冲过去。想逃过这场劫难。　　　　当羚羊们出现在树丛的左边时，最不可思议的事情发生了。它们既不是聚在一起保持原来的群体，也不是四散各自逃命，而是一只只相继排成几

7、行，每了行都直对着一群正在等待它们的母狮跑去。在跑到狮子面前时，这些羚羊神风敢死队员当然马上受到攻击并被吃掉了。　　　　汤普金斯先生看得目瞪口呆。“那样做是没有意义的。”他喊道。　　　　“可它们就那样做了，”教授嘟味说，“而且定准会那样做。这是绝对令人神魂颠倒的事。杨氏的双光缝。”　　　　“谁的双什么？”汤普金斯先生似乎在悲叹。　　　　“对不起，恐怕我又在说专门术语啦。我想说的是一种实验，在这种实验中，要把光束照射在障碍物的两个狭缝上。如果光束是由粒子组成的，那么，在障碍物的另一边就应该出现两个光束，

8、每一束同一个狭缝相对应。但是，如果光束是由波组成的，那么，每一个狭缝便都起着波源的作用，它们发出的波会扩散开来，并且彼此重叠在一起。这两组波的波峰和波谷将彼此混合起来，互相干涉。在某些方向上，这两个波列并不同步，于是一个波列的波峰就同另一个波列的波谷叠在一起，从而互相抵消掉，结果，在这些方向上就什么也没有了。我们把这种情形称为相消干涉。在另一些方向上，我们看到的是完全相反的情形：这时两个波列完全同步，其中一个波列的波峰同另一个波列的波峰叠在一起，与此相似