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正文 第72章 量子退相干

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正在实验室忙碌,胡克昊给他讲了陈秋荷的事情,问道:“杨教授,在延迟实验中,您在放入第二块半透镜之后,光子运动的历史可以改变。陈秋荷现在对作弊之事非常后悔,能否请您通过实验改变这个历史?”

“这事已经发生了,世界上哪里有后悔药可卖?”杨教授说。

“延迟实验中,如果光子对自己走过的路径很‘后悔’,它就可以改变自己的路径历史啊?”胡克昊问。

“延迟实验中,我们的研究对象是光子,很微观,波动性和干涉现象很明显。现在面对的是宏观的事物,粒子性很强,波动性很弱,发生了‘退相干’,没法发生干涉现象,我也没法做宏观事物的延迟实验,宏观事物发生的历史没法改变。”杨教授说。

“什么叫‘退相干’?”陈秋荷在旁边插了一句话。

“你学过高等数学,应该知道每一个向量对应一个空间维。比如二维坐标(x,y)对应平面,三维坐标(x,y,z)对应立体空间。维数越低,越容易相交。这明白吗?”杨教授问。

“为什么会这样呢?”陈秋荷问。

“在二维平面,如果两条直线不平行,它们一定会相交。但是在三维空间,两条不平行的直线不一定相交——只需要让它们在高度上错开一定距离即可。所以说,维度越低,相交的可能性越大;维度越高,相交的可能性越低。所以说,在电子双缝实验中,由于电子的相空间维度不高,所以它所在的世界一般会相交,会相互投影,因此这两个世界可以相互察觉、相互关联,可以相互叠加,相互干涉,这就是‘相干’。” 杨教授说。

“如果系统很复杂呢?”陈秋荷问。

“如果是很多粒子组成的物体,它的相空间维度会急剧上升,向量之间的干涉程度急剧降低——正如三维空间中互不平行的直线不一定相交。比如薛定谔猫,组成它的粒子数量达到10的27次方,如此庞大的粒子系统,世界之间的关联被抹消,所以你看不到死活叠加的猫!粒子数增多,向量相干程度就减小,这个过程,就叫‘退相干’!”杨教授说。

“怪不得课本中说微观粒子主要体现出波动性,会发生干涉;宏观物质主要体现粒子性,不能发生干涉。”陈秋荷说。

“电子双缝实验中,既然粒子确定地走了双缝,那为什么我们观测时,它就不干涉,不观测,它就干涉?”胡克昊问。

“很简单,宏观的仪器,宏观的你,都是由无数粒子构成的。当你观测电子的时候,就和它


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