哪怕是其他設備儀器,你想要直接看到電子或者光子穿過哪個縫,這可能嗎?
所以你在網上無論怎麼搜,都不會找到任何與攝像機觀測有關的專業論文或者實驗視頻。
實話實說。
電子的雙縫乾涉實驗確實非常驚悚,它的真相至今未曾被破解。
但如今網絡上看到的‘驚悚’,實際上帶著二創的添加色彩。
目前真正完成過的電子的雙縫乾涉實驗,隻有以下三個
1、早期的雙縫乾涉實驗。
這是在量子力學建立初期就經過實驗驗證的現象,比較有名的是日立電視台的電子雙縫乾涉。(hitachirdortalresearchedoubleslit)
2、惠勒的延遲實驗。
在1979年的時候。
曾經和愛因斯坦共事的約翰·惠勒在為紀念愛因斯坦的大會上,提出了一個理想實驗
為了摒棄觀測行為對電子雙縫乾涉中電子行為的乾擾,通過某種方式在電子通過雙縫後才進行觀測。
它的思路是這樣的
從光源發出一光子,讓其通過半反半透鏡1,光子被反射與透射的概率各為50。
之後,在反射或透射後光子的行進路徑上分彆各放置一個全反射鏡a和b。
使兩條路徑反射後在c處彙合。
c處放有兩探測器ab,分彆可以觀察a路徑或b路徑是否有光子。
接下來。
如果在兩個探測器前的c點處再放置一個半反半透鏡2,便可以使光子發生自我乾涉。
適當調整光程差後,可使得在某一方向(a或b)上乾涉光相消,此方向上的探測器總是無法收到信號,
與此同時,另一方向上的探測器則必定會總是接收到信號。
這個實驗之所以叫延遲選擇實驗,就是因為我們可以在光子已經通過半反半透鏡1之後,再決定是否放置半反半透鏡2。
也就是說在光已經決定完選擇波動性還是粒子性之後,我們再去放置半反半透鏡2去觀察它。
實驗最開始提出的時候是一個思想實驗,但後來經過實驗驗證了,這一結果曾經刊載於science。(doi:101126science1136303)
理想的單光子源早在1974年就已經問世,上麵的惠勒實驗中的單光子源利用的是金剛石nv色心的缺陷。
3、量子擦除實驗也是經過實驗驗證的。
量子擦除實驗聊起來比較複雜,也就是所謂‘八納秒內可以改變過去’的源頭。(doi101103hysreva65033818)
嗯,就這三個——或許還有其他一些改動過的其他實驗,比如c60之類的,但核心原理都和這三個實驗相同。
目前最接近所謂‘攝像機’的成果,應該是內布拉斯加大學林肯分校的物理係研究團隊在2011年搞出來的一份報告,但距離真正的攝像機還相差很遠很遠。(doi10108813672630153033018)
順便一提。
網上現在所謂的攝像機拍出的‘攝像機’圖樣,實際上是霓虹的外村彰帶領團隊在1988年做的電子乾涉的圖樣。(doi101119116104)
所謂直接可以觀測到電子通過哪個縫的實驗,依舊是思想實驗,至今沒人真正能夠做出來。
目前真正能做的‘觀測’是什麼呢?
是在雙縫之間安裝電子探測器,這個探測器無法直接顯像,無法觀測微粒路徑,隻能作為接收屏。
當打開探測器開關,光就呈現粒子性;
關閉探測器開關,光就呈現波態。
好比天上下了場‘雨’,你沒法知道它是從哪片雲層落下來的。
但是你伸出手,接到的是雨。
不伸手用眼見看到它落地,掉落的就是一朵花。
一切取決於你的觀測,或者說乾擾。
所以電子或者說的雙縫乾涉實驗,實際上從頭到尾令人驚悚的就一件事
那就是文科生一點都看不懂
咳咳錯了錯了。
驚悚的地方在於你不去測量是一種結果,測量的話是另一種結果——再提醒一次,這裡的測量不是攝像機的直接測量,而是接收屏的探測器。
也就是任何可泄露出路徑情況並且被記錄下來的信息,都會導致量子坍塌。
就這麼簡單。
辟謠科普,我們是專業的。(笑)
這也是現在糾纏態的研究領域之一。
擱某些黑暗流科幻小說裡的表述,差不多就是“被設計好的底層邏輯,可以證明人類是被關起來的小白鼠”雲雲
真正的科學,不應該是在發現未知的時候,把它二次加工成更恐怖的謠言去嚇人。
而是應該在發現未知後,儘量的去破解它的奧秘。
當然了。
目前的徐雲倒是不需要考慮這麼複雜的事兒,眼下他的壓力主要還是來自社員們認知上的衝突
“唔各位同學,稍安勿躁。”
“各位的心情我可以理解,畢竟我說的這些內容,確實和大家已有的觀念相悖。”
“不過沒關係,我們還是之前的那句話——可以先拋開實驗結果,單純來討論實驗設備的特殊性。”
隨後他環視了周圍一圈,朝台下一攤手,語氣中帶著一絲誘惑
“難道大家就不想知道,怎麼樣才能把光子單獨發射出來嗎?”
此話一出口。
台下原本有些嘈雜的議論聲,便再次化作了寂靜。
製備單光子。
這短短的五個字在2022年都能引起不少人的興趣,就遑論1851年的自然科學愛好者了。
因此很快。
眾人臉上原先那些清晰可見的質疑,逐漸便被猶豫與好奇替代了。
見此情形。
徐雲頓時心中一定
很好,魚兒上鉤了。
眾所周知。
後世製備單光子的方式有很多。
比如用普通光源發光,然後加一個很強的衰減,將光強衰減到飛瓦以下。
這樣每秒鐘隻有幾千個光子發射出來,基本上就是單光子發射了。
又比如用單量子點光源。
這玩意兒隻包含一個發光分子或結構,同一時刻隻能發出一個光子。
天天被提到的量子通信,通常就是用的這種光源。
如果以上條件還是難以獲得,各位同學則可以掏出神光棒,變成迪迦來製備光子。
不過徐雲並不準備使用這些手段,他準備在1850年來個早期的電信詐騙
用電子來代替光子。
畢竟單一電子的發射比較容易——至少比單個光子容易,準確性方麵也要高點。
同時電子或者說所有微觀粒子都有波粒二象性,甚至這個概念現在還擴充到了微生物
在2019年的時候,科學界已經讓分子量1886的短杆菌肽發生了雙縫乾涉而沒有損害它的生物活性。(doi101038s41467020152802foctolearnore)
還是那句話。
前端的科學成果,有很多已經超過了普通人的認知,真的會讓你產生懷疑世界的錯覺。
因此隻需要一點微小的操作,徐雲便能成功把光子換成電子。
與此同時。
台下眾多社員們的心緒也被徐雲早先的那句話給挑動了起來,隻見那位謝頂男生再次舉起了手
“羅峰同學,剛才你說手藝活指的是手工打磨金屬材料,是不是需要我們做些什麼?”
“b!”
徐雲麵色愉悅的打個了響指,和聰明人說話就是容易
“沒錯,由於製備難度的問題,這個實驗同樣需要準備半年左右。”
“在接下來的時間裡,我需要大家幫我做兩件事。”
隨後他豎起了一根手指,道
“第一件事是大概過一個禮拜,莪們會分發給大家一塊非線性光學晶體和一把刻刀。”
“你們每個人要根據要求,在晶體上刻畫出間距在1毫米的細縫。”
“實驗最終開始前我會對你們的‘作業’進行檢查,精度最高的人,將會獲得優先觀測實驗結果的機會,外加一件特殊的小禮物。”
與托馬斯楊的楊氏雙縫乾涉不同。
電子的雙縫乾涉使用的‘雙縫’,實際上並非紙片或者塑料片。
而是非線性光學晶體。(測光速的時候居然沒有人發現這個伏筆,失望呀)
後世製備雙縫的晶體一般通過光蝕技術製成,可以精確到納米級。
不過早期的雙縫晶體製備技術不太成熟,就隻能和沒有女朋友的單身狗一樣,純粹用手了。
這種打磨好的晶體叫做晶體光柵,也算是個為數不多從發明階段一直使用到後世的設備。
透射電子顯微鏡也就是te有一個功能就是電子衍射圖譜,可以判斷晶體結構,在電子的雙縫乾涉實驗中也經常用到。
根據徐雲的了解,這年頭一塊非線性光學晶體的成本大概在05英鎊左右。
現場每個人給十次機會,攏共也就一百五十英鎊出頭,某at姬表示毫無壓力。
看著現場因為能夠有機會參與其中而逐漸興奮起來的社員們,徐雲輕輕敲了敲桌子,提醒道
“大家安靜一下,任務還沒完呢。”
待現場消聲後。
接著徐雲又豎起了第二根手指,這次的語氣鄭重了很多
“由於人工打磨的晶體精度不高,所以我們還需要添加一些設備,從而達到修正係數的效果。”
“因此除了打磨晶體之外,大家還有一個任務要完成。”
“在接下來的時間裡,每位社員還需要定期完成碳塊、鎢絲、以及鋁管的手工加工打磨,具體的示意圖到時候會分發到各位手中。”
隨後他的嘴角微微揚起一絲弧度,露出了一個燦爛的笑容
“咱們這次要搞,就乾脆搞他個大家夥,不死不休!”
半個小時後。
聚會解散。
老湯在學聯那邊還有一些事情要處理,徐雲便帶著艾維琳以及小麥先行離去。
離開活動室後。
三人的身影在路燈下拉的很長,冬天的空氣也帶著一股涼意。
走了一段路後,徐雲轉身看向了艾維琳,說道
“對了,艾維琳同學,有件事情想麻煩你一下。”
“什麼事,說吧。”
徐雲點點頭,從身上取出了一張小紙條,遞到她麵前
“我想麻煩你找個技術過關的鋼鐵廠最好還是儀器廠吧,把這些東西生產出來。”
艾維琳接過紙條,上下掃了幾眼,輕聲念道
“鈹管含有摻鋅鐵氧體的空芯螺線管純鉬的錐形體”
眾所周知。
元素鈹的發現者是沃克蘭,他從1798年從綠柱石中首先發現了元素鈹。
沃奎林則在1828年的時候,用金屬鈣和鉀分彆還原氧化鈹和氯化鈹獲得了金屬鈹。
摻鋅鐵氧體的製備工藝在1813年便出現了,如今已經成為了一種常見的固廢基磁極材料。
鉬則在1782年的時候,由瑞典的埃爾姆用亞麻子油調過的木炭和鉬酸混合物密閉灼燒得到。
因此徐雲給出的這些材料都符合1850年的化學工業認知,隻是平時比較少見罷了。
隻見艾維琳的目光飛快從這些名字上掃過,看完後將它折疊好放入了口袋
“沒問題,交給我吧,我今晚就寫信讓製造廠開爐。”
“那就好額,等等!”
徐雲下意識的點了幾下頭,不過很快便發現似乎哪兒有些不對勁
“艾維琳同學,你說寫信給製造廠開爐難道說你有一家儀器廠?”
“嗯哼?這有什麼好奇怪的?“
艾維琳抬起眼皮掃了他一眼,理所當然的道
“牛頓先祖當初對光學的研究極其深入,當時許多儀器作坊生產的設備都不符合他的要求,所以他便自己開了一家儀器製作工坊。”
“一百多年過去,這家工坊已經發展成為了歐洲數一數二的儀器製造廠。”
“而我又是牛頓先祖的唯一繼承人,如今這家廠子自然就歸我所有了。”
“另外你放心,我給那些工人的待遇很好,不信你可以去倫敦打聽打聽”
“”
徐雲張了張嘴,作勢想要出聲,但最終還是沒有說話。
接著他忽然想到了什麼,飛快的看了眼四周。
確定沒什麼人後,又對艾維琳道
“那個艾維琳同學,你現在名下有多少資產?”
“資產啊?”
艾維琳停下腳步,掰持著手指算了起來
“番茄醬每年的分紅大概有一百多萬英鎊,然後還有一家儀器製造廠、一家鋼鐵廠、兩家造船廠、四家車馬行,外加一千多畝的農莊”
“之前阿爾伯特親王還問我要不要在火器局參一股,我不太喜歡戰爭所以拒絕了。”
“分紅存款以及實業全部折算成現金的話大概七八千萬英鎊?”
徐雲and小麥
“??!!”
凸艸皿艸,為啥這時候才發現這富婆的身份?
這年頭的七八千萬,在後世那是真得大幾百億叻
難怪當初這姑娘對自己的那張欠條視若無物,合著是真沒把那十幾萬英鎊放到眼裡
而就在徐雲內心震動的同時,他的耳邊又響起了艾維琳的問話
“羅峰,這些設備生產起來倒是不難,不過你準備用它們乾什麼?”
徐雲這才回過神,看了這富婆一眼。
沉默片刻,嘴裡蹦出來兩個字
“保密!”
注
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