花開美利堅 第1398章 「進化」
更新:08-19 06:44 作者:叫我神靈大人 分類:都市小說
「嗯,我明白了。」
惠勒掛掉了電話。
「看起來一切順利。但是……我的研究和生理學應該沒太大關係才對?」
惠勒有些半信半疑。
約翰.阿奇博爾德.惠勒有句名言:「要是一天中你未發現任何奇異之事,就算不上是過了一天。」
不過這話也只有惠勒說得,因為奇異在他那裏司空見慣。作為20世紀頂尖的理論物理學家之一,他老人家每天打交道的,都是愛因斯坦相對論中時空彎曲的翹曲,或者量子物理中模模糊糊的不確定性和不可能發生之事,總之都是一些足以燒壞凡人大腦的奇異事物。
饒是如此,在1978年的那一天,連惠勒也被驚到了,他的腦海中第一次閃現出一個非常奇異的念頭,去檢驗我們對光子行為的預期。從那時再往前推半個世紀,量子物理得出了一個令人震驚的洞見——原來光具有雙重性格,有時它表現出粒子性,就像由一團離散且有確定軌跡的東西構成,有時它又示人以波動一面,形態不定,延展於空間之中。當然,實際上在後來的物理學中人們發現,量子世界中的任何東西都具有這樣的雙重特性。
那個讓惠勒絞盡腦汁的問題也由此而來:光展現出哪一面,到底由什麼決定,又在何時做出選擇。
惠勒提出的檢驗沒能很快在實驗室中實現,不過當實驗最終完成時,得到的結果非常奇怪。現在,這個實驗又被重複了一次,卻只是讓量子迷霧更加令人糾結。或許,是時候放棄對這些結果似是而非的理解了。忘了什麼波動,扔掉什麼粒子,拋棄非此即彼的信條吧!「實在」要比這更加撲朔迷離。
光的本質是粒子還是波動?
霍金說世界是波粒組成的,我們看到的全是幻像。
而惠勒則說。這個世界上沒有波、也沒有粒。
想像一場爆炸,兩塊碎片朝相反的兩個方向飛出。爆炸遵從動量守恆,兩塊碎片的質量和速度因此被關聯在一起。但如果你對動量守恆一無所知,你或許會輕易得出結論,認為測量一塊碎片的性質決定了另一塊碎片的性質,而不知道所有結果在爆炸發生時就已經確定。量子世界是否也由類似的隱藏「實在」所控制?
惠勒的思維實驗就在此時橫空出世了。為了解決「什麼告訴光子如何行止」這個難題,他用到了雙縫干涉實驗的一個升級版本。在這個思維實驗中,光子要從一台干涉儀的兩條路徑中任選其一。在干涉儀的另一端。這兩條路徑要麼重新交匯,要麼不再交匯。如果兩條路徑不交匯,即干涉儀處於「打開」狀態,對光子進行測量就相當於在雙縫實驗的兩條狹縫的一條後面放置一個探測器。你會看到單個光子沿着這條或那條路徑到達終點。兩條路徑完全對等,走哪條的概率都是50%。
或者,光子也可以在路徑交匯後再進行測量,這種狀態稱為「閉合」。在這種情況下,你觀察到的結果將取決於干涉儀中這兩條路徑的長度。如果兩條路徑等長,光波的波峰同時到達某個探測器,發生相長干涉,那麼光子就會100%打在這個探測器上,而其他探測器中完全沒有信號。但是。通過改變一條路徑的長度,你可以打破波前的同步,讓該探測器處的干涉從完全相長變成完全相消,讓它接收不到任何光子。這就相當於雙縫干涉實驗中,你從一個亮條紋移到了鄰近的一個暗條紋。
惠勒所作的改動在於,他把作出「如何測量光子」這個選擇的時間推遲了,我們可以等光子已經進入干涉儀之後。再來選擇干涉儀是「打開」還是「閉合」。這樣一來,光子就不可能「知道」究竟是該選一條路徑通過還是同時通過兩條路徑——如果它真如設想的那樣,不是粒子就是波動的話。
這個實驗,被蜂巢實驗室所關注。
這也是惠勒現在狐疑的原因。
因為,他們所關注的並不是惠勒的探究。
而是惠勒所作的實驗本身。
他們所關注的,是思維的量子化。
惠勒所發現的特性,與人類的思維在進行思考的時候,有些類似。
我們的大腦中每時每刻都有着腦電波在活動。大腦中每個神經元都有着電壓。離子流入流出細胞,電壓就會發生變化,這又會刺激鄰近的神經元使之也發生變化。許多細胞同時受