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第一节
双缝干涉实验

双缝干涉实验真的就像费曼所说那样绝对不可能用经典物理学进行解释吗?由于对物理学和数学知识缺乏深入了解,我们也不能做出令人信服的合理解释和定量表达。即使不能用经典物理学进行定量解释,是否就一定要接受哥本哈根学派的解释呢?哥本哈根诠释给人们带来太多的困惑和迷惘,让多少科学家和业余爱好者深陷其中而百思不解,其中必然藏着一些迄今尚未为人洞悉的细节。贝克莱在其《人类知识原理·绪论》中说:“我的目的就是在于试试自己能否发现出,有什么原则可以在各派哲学中发生那么多疑惑和恍惚、荒谬和矛盾,使最聪明的人也以为我们的无知是不可救药的,也以为它是由于我们精神能力的天然暗钝和限制而起的。诚然,我们如果要严格地来考究人类知识的第一原则,并且在各方面来研究、来考察它们,那是很值得我们费心的一种工作。”列宁也在其一部名著序言中说到:“我在本书中给自己提出的任务是:探索那些在马克思主义的幌子下发表一种非常混乱、含糊而又反动的言论的人是在什么地方失足的。”虽然我们缺乏哲学家庞大体系的构建能力和缜密的逻辑推理水平,更没有革命导师高瞻远瞩的眼光和精辟犀利的见地,但是借鉴他们的思路和方法,针对哥本哈根学派在科学研究中的一些怪异、混乱言论,我们也试图通过细致考察,看看其解释到底错在哪里。即使我们的努力未能获得预期的效果,但是我们把自己的思路提出来,或许会对大家进一步思考提供一些参考和启示。

当我们在暗室中用一束光(或电子束)通过单孔照射到相隔一定距离的平行双缝时,在双缝后面的显示屏上会显示出一道道明暗相间的条纹。这是说明光是波的一个强有力证据。因为大家普遍认为,只有两列波之间才可以造成明暗相间的干涉条纹。这一步,所有科学家乃至有中学光学知识的学生都会接受。值得注意的是,从单孔发射进一步通过双缝的光束,这里并没有要求每个光子同时通过两个缝隙而形成干涉。这时候大家貌似都默许每个光子是唯一通过一个狭缝,只要通过双缝后存在不同的波能够形成干涉就可以。在下面的单光子(或电子)干涉实验中,显示屏上开始是零星的粒子的落点痕迹,随着发射的粒子数量的逐渐增多,显示屏上同样出现了明暗相间的条纹。既然出现了干涉条纹,那么对接受了唯有波动才会有干涉现象的物理学家和普罗大众来说,肯定是有两列波存在并发生相互作用。这时候,哥本哈根诠释的奇异之处就呈现出来:每个粒子一定是同时通过了两个缝隙,然后每个分别通过双缝的粒子自己和自己发生了干涉!

单光子双缝干涉实验的起源迄今已有100多年,哥本哈根学派诠释这个实验也将近百年,当时和后来肯定有不计其数的物理学家都会怀疑这样的解释。然而在强大的实验事实面前,由于人们认知的局限性,他们或者浅尝辄止,或者随波逐流,虽然有不少人也对其深入反思,但是往往因为不得要领而半途而废。后来的人们更是慑于这种学说的提出者的赫赫名声,或者还有对于量子力学取得的卓越成就的强烈震撼,他们更是先入为主地就默认了这些假说的真实性,以致对后面产生的一系列匪夷所思的奇谈怪论也只能望洋兴叹,莫衷一是。 SuQFonObJwZd9OMB3NPyXUIQCIU3G4FXSOF802uE0bQDFbx1Kr/E2amTKv7GUby1

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