第589章 量子力学大成！接连提问！实验升级！引入观察者！震撼全场！
会议室内。
所有人的脸上充满了震撼和迷茫。
匪夷所思的单电子双缝干涉实验，就这么活生生展现在面前，颠覆了三观。
而布鲁斯教授的解释更是令他们目瞪口呆。
一时间，大部分人都没有反应过来。
而他们的眼中，此刻布鲁斯教授不再霸天绝地，反而是神秘莫测。
“那个男人简直像是造物主在玩弄世界一般！”
“物理学领域到底还有多少匪夷所思的事情？”
看着众人的表情，李奇维内心也十分感慨。
至此，量子力学的所有经典内容全部出现。
这些内容是普通人只要认真研究，就能理解的部分。
从更高的角度重新审视量子力学，就会有新的感悟。
量子力学的两大核心理论是薛定谔的波动力学和海森堡的矩阵力学。
矩阵力学是完全从经典力学的角度研究量子，描述的是量子客体的粒子性，没有包含任何波的性质。
粒子性就是物质性，表现为有动量等力学量，能产生碰撞、轨迹等物质现象。
电子、质子等微观粒子，能够像真实的物质那样，与其它物质发生碰撞等相互作用。
并且粒子的动量和位置还满足不确定性原理。
波动力学的内涵就比较丰富了。
在今天之前，物理学界一直把波动力学当成描述量子客体的波动性，和矩阵力学矛盾对立。
但其实这种说法是不严谨的。
波动力学的核心就是薛定谔方程。
而薛定谔方程的核心是其中的波函数ψ。
按照现有的理解，波函数ψ描述的量子的【状态】随着时间的变化。
这里的状态包括量子的位置（空间分布）、动量等力学量，很明显，这些都是经典物理中粒子才有的概念。
因此，薛定谔方程其实也默认了量子具有粒子的性质。
只不过粒子的性质不是像经典力学中那样确定的。
比如，用经典力学的思维描述电子，可以说此刻电子在a处，动量是1。
但是在量子力学中，【电子在a处】不是确定的，而是一个概率。（同样，电子的动量是多少，也是一个概率，所以才导致了不确定性原理。）
这个概率的具体数值，等于波函数ψ的绝对值的平方|ψ|，这就是概率解释。
此外，量子状态的概率分布就像波动一样，所以被称为概率波。
最神奇的是，这种虚幻的概率波能像真实的机械波、电磁波那样，发生干涉、衍射等现象。
然而，你可能会提出一个问题：
“既然量子的状态，以电子的位置为例，是不确定的，它具体在空间中的哪个位置是概率性的。”
“那为什么在现实中做各种碰撞实验时，我们可以确定电子的位置呢？”
“比如电子撞击到显示屏时，它就被固定在那个位置了。”
“从不确定到确定的这个过程，到底发生了什么？”
这时，就该互补原理出马了。
根据互补原理，波动性和粒子性都不能单独描述量子客体的全貌。
物质的波粒二象性是一个整体。
如果想知道单个量子的性质，就必须对它进行测量。
但每次测量，只能得到某一个方面的性质。
用波动的手段就会测出波动的性质，用粒子的手段就会测出粒子的性质。
但无论如何，不可能同时测量出量子的波动性和粒子性。
所以，在测量以前，可以认为量子处于波动和粒子的迭加态之中。
而一旦测量，就会使得迭加态变成确定的本征态，这就是波函数坍缩。
有了这些理论后，再来看电子的位置情况。
在没有测量前，电子的位置是一个迭加态。
所以它可以出现在任何的位置。
比如，出现在a处的概率是0.3，b处的概率是0.2，c处的概率是0.1。
一旦对它进行测量，比如用光子去撞击电子，根据反馈后的光子的状态完成测量。
那么此时的电子就会瞬间从位置迭加态，发生波函数坍缩，处于一个确定的位置本征态。
而它出现的具体位置，和概率数值大小没关系，可以在a，也可以在c，甚至还可以在d。
但是！
重点来了！
虽然一个电子坍缩后出现的位置没有规律。
但是当大量电子先后按照同样的条件发生波函数坍缩后，情况就变了。
比如，此刻有10亿个电子，先后发生位置的波函数坍缩。
那么统计它们出现的位置，就会惊人地发现：
出现在a处的电子有3亿个，b处有2亿个，c处有1亿个。
大量电子的位置分布，符合波函数的计算！
而这，就是单电子双缝实验出现干涉条纹的原理。
此刻，在场的诸多大佬还在消化之中。
以他们的智商，李奇维根本不需要讲的太细。
大佬们之所以一时间难以接受，是因为还不熟悉互补原理。
一旦想通之后，这个实验也就没什么神奇之处了。
当前，前提是认可布鲁斯诠释的内容。
如果像爱因斯坦、薛定谔那样，死不承认，就确实没办法理解了。
这时，李奇维看到玻尔、海森堡、泡利三人的脸上竟然露出了笑容。
他笑着问道：
“玻尔，看来你理解了这个实验。”
玻尔笑着说道：
“是的，教授。”
“如果认可互补原理，那么这个实验还是很容易理解的。”
玻尔的话引起一阵惊呼！
要是不懂的人听了，肯定觉得玻尔在吹牛逼。
但是在场的都是物理学的大佬，他们清楚玻尔的天赋。
海森堡更是大肆地吹捧道：
“布鲁斯教授，李氏双缝干涉实验一定会成为物理学史上最美的实验！”
哗！
海森堡的脸皮也变厚了，竟然直接称呼李氏双缝实验。
这马屁拍的都快上天了。
就连李奇维也忍不住露出笑容。
“孺子可教也。”
“他托马斯·杨能命名，我布鲁斯·李难道不行？”
奇怪的是，众人竟然没有半点觉得不妥的地方。
以这个实验的重要程度，以布鲁斯教授如今的地位，李氏双缝实验名副其实。
甚至如果真的有评选活动，至少他们会投这个实验一票。
就在众人相互讨论交流，试图彻底搞懂实验背后的原理时。
安静了好一会儿的爱因斯坦却突然开口了。
“布鲁斯，我有一个问题。”
哗！
众人闻言皆是一惊！
“难道爱因斯坦教授发现了什么？”
不少人立刻进入吃瓜模式。
他们非但没有轻视爱因斯坦教授，反而觉得幸亏今天有对方的参与。
否则，哪里能看到如此精彩的学术论道！
在今天这个场合，哪怕论道失败也是一种荣誉！
因为不是谁都有资格挑战布鲁斯教授！
李奇维微微一笑，说道：
“爱因斯坦，请说。”
爱因斯坦对着众人说道：
“在提问之前，我想先请布鲁斯教授做一个小实验。”
说罢，他又看向李奇维，笑着说道：
“布鲁斯，请你把左边狭缝关闭，只保留右边狭缝打开，再做一次单电子实验。”
“时间不用太久。”
众人不明所以。
“爱因斯坦教授这是什么意思？”
“这个实验有啥好做的？”
然而，李奇维只是轻轻一笑，他大概知道老爱想问什么了。
他照着爱因斯坦的要求，重新启动仪器。
这次没有什么悬念。
当只有一条缝隙打开后，电子不再发生衍射，而是像粒子一样通过狭缝。
所以，显示屏上干涉条纹消失，只留下一道明亮的条纹。
这时，爱因斯坦问道：
“当存在双缝的时候，就出现干涉条纹；当关闭一个狭缝，干涉条纹就消失了，这是为什么？”
“两个狭缝之间的距离虽然很小，只有几十纳米。”
“但对于电子的体积而言，这个距离犹如十万八千里。”
“那么，电子是如何知道另一个狭缝被关闭了，从而不发生自身干涉呢？”
咦？
众人皆是一愣。
这个问题有点意思啊。
开关狭缝是人为的过程，电子又是怎么知道的呢。
难道说它具有意识？
不然的话，它怎么知道什么时候该干涉，什么时候不该干涉呢？
李奇维说道：
“这个问题恰恰证明了互补原理的正确性！”
“因为双缝本身其实就算是一种测量方式，而且是波动的测量方式。”
“所以，此刻的电子就表现出波动的性质，从而能同时经过两个狭缝，并且发生干涉。”
“直到遇到显示屏，坍缩成粒子。”
“我们需要注意一点，哪怕电子坍缩成粒子后，它依然具有波粒二象性，而且能重新回到迭加态。”
“如果此时把显示屏去掉，电子会以这种迭加态的形式继续传播下去。”
“现在，把双缝改成单缝，那么电子就只能通过一个狭缝。”
“而一个狭缝其实可以看成是一种粒子方式的测量手段。”
“此时电子经过狭缝后变成了确定的粒子，从而不再发生干涉，显示屏上就没有了干涉条纹。”
“所以，当我们试图获取电子的路径信息时，就是对电子粒子性的测量。”
“路径信息和干涉条纹是两个互补的量，在同一个实验中，只能看到其中一个。”
“所以，电子并没有意识，而是测量影响了电子的状态！”
“而这正是互补原理的内涵！”
哗！
众人恍然大悟！
有了双缝实验在前，现在就容易理解多了。
爱因斯坦沉默了。
他发现布鲁斯的逻辑简直无懈可击。
一切都是那么完美！
只是这种完美是建立在客观事实不能独立存在，这个匪夷所思的基础之上。
这时，薛定谔忽然问道：
“教授，显示屏为什么可以看成是测量手段呢？”
众人又是一愣。
这也是个好问题。
不能因为你是布鲁斯教授，你说是就是。
李奇维解释道：
“所谓的测量，其实就是指相互作用。”
“我们应该有这样一个共识：在量子力学中，不存在对一个物体进行测量，且不产生任何影响。”
“在宏观世界里，测量汽车的速度，并不会对汽车本身产生实质影响。”
“但是对于电子这样的微观粒子而言，要想测量，就必须用同样大小的光子或另一个电子去撞击。”
“通过分析撞击后的光子的状态，就能知道待测电子的状态。”
“但是撞击这个过程本身，必然会对电子造成影响。”
“而这种影响，就是电子坍缩成粒子。”
众人默默点头，不明觉厉。
接着，德布罗意又问了一个问题：
“教授，我无法想象，波函数坍缩是一个什么样的过程？”
李奇维说道：
“电子的波函数本身不代表任何物理意义。”
“这里的坍缩不是一个过程，更像是一种状态的转变，是瞬时发生，没有时间意义。”
“正如当电子处于波动和粒子的迭加态时，我们无法想象那是一种什么样的状态。”
“你可以把它们想成相对论中光速不变这样的公理，不能进一步阐述。”
这时，李奇维忽然说了一句意味深长的话：
“或许，科学的目的，不是解释自然的本质；而是关于自然，科学能进行什么样的描述。”
哗！
众人震撼无比！
这可不是布鲁斯教授以前的风格。
如果科学不能揭示事物的本质，那要科学有什么用呢？
众人内心感慨：
“看来量子力学的神奇，不仅影响了我们，也影响了布鲁斯教授。”
“他的境界更加虚无缥缈了。”
李奇维没有在这个问题上继续深究。
哪怕到了后世，关于波函数坍缩依然没有任何的解释。
它就是一个无法想象的客观过程。
现在无人继续提问，但是李奇维的演讲却远远没有结束。
接下来，他将继续做一个被后世无数人津津乐道的实验。
绝大多数人对量子力学和双缝实验的误解，都是因为这个实验。
什么“物理学不存在了”、“人的意识能够影响现实”等等。
那就是“观察者效应双缝干涉实验”！
在众人的注视下，李奇维继续说道：
“其实，我在单电子双缝实验的基础上，还准备了一个升级实验。”
“它更能证明互补原理的正确性。”
“那就是引入观察者！”
“如果我在双缝处安装一个电子探测器，看看电子究竟是如何通过双缝的。”
“那么诸位觉得会发生什么情况呢？”
轰！
全场震撼！
所有人都觉得不可思议！
这真的能实现吗？
(本章完)