爱因斯坦这个实验当中存在着的这个矛盾,只有两种解决办法。要么就是陈慕武的量子力学概率波是错误的,要么就是他的光的粒子说是错误的。
当然,后者最一开始是爱因斯坦提出来的,他不可能自己反对他自己。
那这样看来,就只能说明前者才是错误的了。
倒要看看陈慕武究竟会怎么解释这个问题,或者说,狡辩?
不过,作为当事人之一的他却不以为然。
嗐,还以为是什么呢,搞得自己怪紧张的。
原来是这个啊!
爱因斯坦自己在十几、二十几年前都没明白的肥皂泡,现在又被他重新搬到了台面上。
这不就是量子力学的各种诠释吗?
“爱因斯坦博士,解释这其中的矛盾,其实是非常简单的一件事。
“如果没有那个小孔之后的球面屏的话,波函数在这个以小孔为球心的球面上,确实是处处都相等的,这也正是像你所说的那样,这颗光子在经过小孔之后,出现在这个球面上的任意位置处的概率都是相同的。
“但是在你放置了那个球面屏之后,一切都变得不一样了起来。
“球面屏也是对这颗光子的一种观测,在观测这个行为发生的一瞬间,这颗光子的波函数发生了坍缩,从而给出来了一个实际的结果,也就是这个光子射在屏幕上的具体位置。”
这个当初折磨了物理学家们好几年才最终给出来的一种还算说得过去的解释,就这样被陈慕武从他的口中轻描淡写地讲了出来。
按照过往的经验来看,这种说法,爱因斯坦一辈子都不会认同。
所以在开口的那一刻起,陈慕武就已经做好了在今天这么短短的时间里不会被爱因斯坦所接受的准备。
果然,在听完陈慕武的解释之后,爱因斯坦很果断地摇了摇头。
他再次拿起粉笔,先是在之前的图上画了一个位于小孔后面的半圆实线,很显然,这就代表着他刚刚所提到的半球型屏幕。
他给这个屏幕标注上了字母a,然后又在紧贴着这个半圆的内侧,又画了一个半圆虚线,然后标注上了字母b。
“陈博士,我很难认可你提出来的这个观点。
“按你的说法,我现在只考虑比这个半球型屏幕a半径只小一点点的,另外一个虚拟的球面b。
“在没到达这个屏幕的时候,光子会在球面b上任意一个地方出现的概率都是相等的。
“而就在到达屏幕的那一刹那,光子的位置就被瞬间确定了?
“我想,如果真是像你所说的那样,那么在此期间,就一定发生了一种特殊的超距作用,它不会让一个连续分布在空间的波,在屏幕上两个不同的地方同时产生效应。
“仔细想想,这个说法实在是荒谬,它和相对性原理是矛盾的。”
好!
爱因斯坦直接搬出来了他的相对性原理,这是真打算和自己鱼死网破了。
要么是你不对,要么是我不对,反正今天,咱们两个人当中,必须得死一个。
陈慕武却努力地纠正起爱因斯坦的错误:“爱因斯坦博士,我不得不纠正你一个错误。
“并不是说,在光子到达这个屏幕a上的时候,和它之前经过球面b时这两个时刻之间,发生了超距作用,而是在你放下这个屏幕a,静静等候着光子落在上面的那一刻起,光子的波函数就已经坍缩了,所以他的位置和轨迹也就被固定了下来。”
爱因斯坦兵来将挡:“好,陈博士,我承认刚才的说法不确切,让我再换一种说法来修正一下,现在我什么屏幕都不要了,还是像之前说的那样,一个在经过这个小孔之后,光波发生了衍射,变成了以小孔为球心的球面波继续向前传播,对吧?
“但它只是一枚光子,它总会穿过一个个假想存在的同心球面,在穿越某一个球面继续向前传播当中,光子作为一种粒子,它只能也必须从这个球面上的一个点经过。而不是像你的概率波里所说的那样,光子在这个球面上各点的概率相等,所以它是从球面上的每一个点经过的。”
绕来绕去,爱因斯坦仍然纠结于那个光子是怎么从无处不在,突然就汇聚到了一个点之上这件事。
“爱因斯坦博士,我想您可能还没搞明白观测这件事情,所以才会误认为光子在穿越这个虚拟的球面时,是从其上某一点穿过的。
“实际上,正是因为这个球面不存在,所以光子仍然是在各点上的概率都相等。
“这是因为,观测这个行为并没有发生,所以光子的波函数也就没有坍缩。
“我知道,您肯定对我给出来的这种解释并不满意,而观测本身也是一种很模糊的概念。
“究竟什么才是‘观测’?是人用眼看到,是用手触摸到,还是用精密的仪器仪表记录到?
“还是回到刚刚的那个问题上来,如果人不去看那一块半球型屏幕,而或者干脆像您一样移除这块屏幕,而是用一个被能工巧匠做成半球形状的感光底片来替代它的话,那么光子在接触到这个感光底片的时候,是会让整张半球形底片全部曝光,还是只会让上面的某一个点进行曝光?
“换言之,光子的波函数会不会在接触到照相底片的那一瞬间发生坍缩?
“在我看来,光子的波函数是不会坍缩的,因为那张用以记录光子位置的照相底片,本身也是由不确定的粒子所构成的,同样拥有着他自身的波函数。
“当用这张照相底片来拍照记录时,光子和底片之间形成了一种系统,光子的波函数和照相底片之间的波函数相‘叠加’,为这个光子-底片系统生成了一个新的波函数。
“不仅如此,假如我又在这张照相底片后方放了一台望远镜,用以记录照相底片记录光子的这个过程,那么光子-底片系统的波函数,就同样也会和望远镜的波函数相叠加,系统进一步扩大为光子-底片-望远镜系统,这个新系统的波函数,同样也不会坍缩。
“就这样以此类推,望远镜后面再加第三种仪器,第三种仪器后面再加第四种仪器……即使增加了无数种仪器,也就只会导致这个系统的规模越来越大,但是系统的波函数,却是不会坍缩的。直到……”
陈慕武故意拉了一个长音,吊了吊爱因斯坦和场内众人的胃口。
“直到有一个淘气的小男孩,我给他取名阿尔伯特,他到最后一个仪器那里,看了一眼仪器记录下来的结果。
“在结果当中,阿尔伯特发现光子在照相底片上,只曝光成为了一个点。
“也就在他看结果的这一刻,整个连锁系统瞬间崩塌,波函数也跟随着发生了坍缩。
“波函数的坍缩与否,只和人是否进行了观测有关系。
“我认为,波函数只有在被‘意识到’的情况下,它才会坍缩,得到
一个确定的结果。”
听到这个解释,爱因斯坦欲言又止。
陈慕武觉得,他一定不会赞同自己这个看法的,或许他不说话的原因只是是在思考,到底怎么骂自己才在解气的同时又不失体面。
陈慕武不想被骂,所以他决定不给爱因斯坦组织语言的机会。
“我知道我这么说,可能有许多人都还没能理解,所以接下来,我打算再用另外一个思想实验,来解释我的这个观点。”
(本章完)