下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
光子可以选择迂回的传播路径
双缝实验可以探测光的迂回路径。
光有时候更喜欢选择风景优美的路线。现在，一个经典实验中出现的新转折可以追踪光子漫游的路径了。在2014年9月19日出版的《物理评论快报》中，研究人员提出了一项实验，会让光在打到位于开有两个狭缝的障碍物后面的屏幕上之前，倾向于选择迂回的路径。
经典的双缝干涉实验执行起来很简单，只需要一个持续发光的光源，例如一支激光笔，一个屏幕以及一个有着两条平行狭缝的板就可以了。照亮狭缝，然后屏幕上就会出现明暗相间的条纹。这种条纹图案说明光以波的形式传播，在狭缝之后发生了干涉现象。
图片权利和来源（IMAGE CREDIT）：© 2014 by the American Physical Society
迂回一项新研究确定了选择迂回路线穿过三条狭缝的光（如图中紫色光子所示）的数量。物理学家习惯上只计算穿过一条狭缝的光子（绿色光子所示）。
然而，当光的强度太弱——单个的粒子或者光子陆续穿过狭缝打在屏幕上时，明暗相间的条纹模式同样仍会逐渐显现出来，即使粒子之间看似不会相互影响。这个结果说明了量子物理的基本奥秘之一。
拉曼研究所的物理学家乌尔巴斯·辛哈（Urbasi Sinha）表示，双缝干涉实验中存在一些错误的观念。物理学家通常假定条纹模式只取决于光线穿过狭缝A还是狭缝B。但是量子力学却允许光子选择其他的路径，特别是在一个有着三个狭缝的装置中。在最终击中屏幕之前，光可能会穿过一个狭缝，然后从第二个狭缝出来，随后又迂回穿过第三个狭缝。
辛哈和他的同事发现，在三缝实验中使用可见光，采取迂回路径的光子约占干涉条纹强度的百万分之一——因贡献太小了而不能直接测量。但是研究人员可以通过调整实验，使用波长比可见光波长更长的微波光子来提高所占比例。根据计算，随着狭缝相对更宽更延展，迂回的光子变得可以探测，大约为总强度的千分之一。
新墨西哥大学的物理学家霍华德·巴纳姆说：“这是一个很酷的估算。”