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第20部分(第1/4 页)

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了一条缝,它是如何得知两条缝之间的距离的呢?”

微粒有点尴尬,它迟疑地说:“我也承认,伴随着一个电子的有某种类波的东西,也就是薛定谔的波函数ψ,波恩说它是概率,我们就假设它是某种看不见的概率波吧。你可以把它想象成从我身上散发出去的某种看不见的场,我想,在我通过双缝之前,这种看不见的波场在空间中弥漫开去,探测到了双缝之间的距离,从而使我得以知道如何严格地按照概率行动。但是,我的实体必定只能通过其中的一条缝。”

“一点道理也没有。”波动摇头说,“我们不妨想象这样一个情景吧,假如电子是一个粒子,它现在决定通过右边的那条狭缝。姑且相信你的说法,有某种概率波事先探测到了双缝间的距离,让它胸有成竹知道如何行动。可是,假如在它进入右边狭缝前的那一刹那,有人关闭了另一道狭缝,也就是左边的那道狭缝,那时会发生什么情形呢?”

微粒有点脸色发白。

“那时候,”波动继续说,“就没有双缝了,只有单缝。电子穿过一条缝,就无所谓什么干涉条纹。也就是说,当左边狭缝关闭的一刹那,电子的概率必须立刻从干涉模式转换成普通模式,变成一条长狭带。”

“现在,我倒请问,电子是如何在穿过狭缝前的一刹那,及时地得知另一条狭缝关闭这个事实的呢?要知道它可是一个小得不能再小的电子啊,另一条狭缝距离它是如此遥远,就像从上海隔着大洋遥望洛杉矶。它如何能够瞬间作出反应,修改自己的概率分布呢?除非它收到了某种瞬时传播来的信号,怎么,你想开始反对相对论了吗?”

“好吧,”微粒不服气地说,“那么,我倒想听听你的解释。”

“很简单,”波动说,“电子是一个在空间中扩散开去的波,它同时穿过了两条狭缝,当然,这也就是它造成完美干涉的原因了。如果你关闭一个狭缝,那么显然就关闭了一部分波的路径,这时就谈不上干涉了。”

“听起来很不错。”微粒说,“照你这么说,ψ是某种实际的波,它穿过两道狭缝,完全确定而连续地分布着,一直到击中感应屏前。不过,之后呢?之后发生了什么事?”

“之后……”波动也有点语塞,“之后,出于某种原因,ψ收缩成了一个小点。”

“哈,真奇妙。”微粒故意把声音拉长以示讽刺,“你那扩散而连续的波突然变成了一个小点!请问发生了什么事呢?波动家族突然全体罢工了?”

波动气得面红耳赤,它争辩道:“出于某种我们尚不清楚的机制……”

“好吧,”微粒不耐烦地说,“实践是检验真理的唯一标准是吧?既然我说电子只通过了一条狭缝,而你硬说它同时通过两条狭缝,那么搞清我们俩谁对谁错不是很简单吗?我们只要在两道狭缝处都安装上某种仪器,让它在有粒子——或者波,不论是什么——通过时记录下来或者发出警报,那不就成了?这种仪器又不是复杂而不可制造的。”

波动用一种奇怪的眼光看着微粒,良久,它终于说:“不错,我们可以装上这种仪器。我承认,一旦我们试图测定电子究竟通过了哪条缝时,我们永远只会在其中的一处发现电子。两个仪器不会同时响。”

微粒放声大笑:“你早说不就得了?害得我们白费了这么多口水!怎么,这不就证明了,电子只可能是一个粒子,它每次只能通过一条狭缝吗?你还跟我唠叨个什么!”但是它渐渐发现气氛有点不对劲,终于它笑不出来了。

“怎么?”它瞪着波动说。

波动突然咧嘴一笑:“不错,每次我们只能在一条缝上测量到电子。但是,你要知道,一旦我们展开这种测量的时候,干涉条纹也就消失了……”

……

时间是1927年2月,哥本哈根仍然是春寒料峭,大地一片冰霜。玻尔坐在他的办公室里若有所思:粒子还是波呢?5个月前,薛定谔的那次来访还历历在目,整个哥本哈根学派为了应付这场硬仗,花了好些时间去钻研他的波动力学理论,但现在,玻尔突然觉得,这个波动理论非常出色啊。它简洁,明确,看起来并不那么坏。在写给赫维西(hevesy)的信里,玻尔已经把它称作“一个美妙的理论”。尤其是有了波恩的概率解释之后,玻尔已经毫不犹豫地准备接受这一理论并把它当作量子论的基础了。

嗯,波动,波动。玻尔知道,海森堡现在对于这个词简直是条件反射似地厌恶。在他的眼里只有矩阵数学,谁要是跟他提起薛定谔的波他准得和谁急,连

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