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第二节
尝试经典解释

我们看单电子干涉实验中的情形:通过控制电子枪,确保每次只发出一个电子。打到显示屏上面形成的图像,开始是一个点,接着是两个、三个……随着发射的电子数量的增多,显示屏上也会形成明暗相间的条纹。对于这种现象,哥本哈根学派解释说,实验中每个电子都同时通过了两个缝隙,自己跟自己发生干涉(据说这个解释最初由玻尔提出,但它无疑是哥本哈根学派共同承认的观点。为了行文的方便,也为了和玻恩的波函数坍缩解释一脉相承,我们姑且认为这就是玻恩的解释,委屈这位大师先背一下黑锅,毕竟他也承认这种解释)。

我们想问的是:按照这样的假设,一个电子在射出前以及射出后而未通过双缝时,它会是什么状态?在通过双缝以后,它又会以怎样的方式运动以确保到达显示屏上形成一个落点呢?按照哥本哈根诠释的惯例,我们不难猜到,玻恩等不会指出其中的细节,还是会以“不观察时电子呈叠加态,一观察就导致波函数坍缩而形成定态”的套话来塞责我们。这样的解释很难让人满意。我们不妨另辟蹊径,试从经典物理学角度对电子通过双缝前后的情况进行分析。在从电子枪射出之后到通过双缝之前这段时空中,每个电子均以单个粒子的形态前进。按照电磁学理论,由于电子的自旋运动,运动电子的周围也会形成变化的电磁场。电子与其周围的电磁场随着时间而发生变化,它的轨迹和宏观物体的类似直线运动不会完全相同。想象一下孙悟空翻着筋斗云从一地到达另一地的情形或许会有助于我们理解电子的这种运动。

关于电子通过双缝后的状态,估计可能会有如下几种情形:1.电子以分身的形式通过双缝后,它又合而为一,继续以单个电子的方式前行,直到落到显示屏上。2.同时通过双缝后,一个电子继续分成两部分,以这两个不完整的部分(或一个变形的电子)前进,由这个电子的两个部分形成的波发生干涉。3.每个电子都以两列波的形式前进,这两列波形成干涉。

我们先考察所谓自己跟自己发生干涉的情况。这里的“自己跟自己干涉”到底是指一个电子还是两个电子?物理学家告诉我们,电子和光子都是基本粒子,它们不可以被进一步分割,那么就只能是一个电子。既然是一个,那它是怎么个干涉法?《入中论自释》中指出:“自之作用于自体转,成相违故。如剑不自割,指不自触,轻捷技人不能自乘己肩,火不自烧,眼不自见。”同样的道理,一个电子也不能自相干涉。如果一个电子真的可以跟自己发生干涉,那又何必要求它同时通过两个狭缝呢?或者何必要求有两列波同时存在呢?如同前面的第一种假设,如果一个电子通过双缝后又合而为一,直到落到显示屏上成为一个点,那又何需它同时通过双缝呢?这不是典型的画蛇添足、多此一举吗?

我们再看后面的两种情况。如果每个电子通过双缝后都分成两部分或者形成两列波,说这两部分或两列波形成干涉,那么单个电子的这两部分或两列波形成的干涉条纹是什么?每个电子到达显示屏上时明明只有一个点啊!随着发射的电子越来越多,显示屏上逐步形成明暗相间的条纹。这样我们就明白,这里所谓的“干涉条纹”,只是宏观上的视觉图像,是由众多电子排列形成的宏观现象,其本质是众多电子的规则分布。如同所谓的能量是由一份份能量单位组成,所谓的光是由一个个光量子组成,这里所谓的干涉条纹也不过是由一个个粒子的相关排列而成,是众多微观粒子在显示屏上按照一定方式排列起来的宏观表现,如此而已。如果遵循经典物理学或者爱因斯坦的观点,每个电子都是仅仅通过其中一个缝隙而到达显示屏的。我们的看法是:这些电子由于受到所处空间不同的电磁场作用力,导致其不同的运动路径和在显示屏上的规律分布,从而形成明暗相间的所谓干涉条纹。 zbw4dFK90jrO8g5UoQKgmMwGrQDntvR5W72jLtvOQQHiBmrrMZCSPnrRnyV9dGb9

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