所以你在网上无论怎么搜,都不会找到任何与摄像机观测有关的专业论文或者实验视频。
实话实说。
电子的双缝干涉实验确实非常惊悚,它的真相至今未曾被破解。
但如今网络上看到的‘惊悚’,实际上带着二创的添加色彩。
目前真正完成过的电子的双缝干涉实验,只有以下三个:
1、早期的双缝干涉实验。
这是在量子力学建立初期就经过实验验证的现象,比较有名的是日立电视台的电子双缝干涉。(htach.co/rd/portal/rsarch//doulslt.htl)
2、惠勒的延迟实验。
在1979年的时候。
曾经和爱因斯坦共事的约翰·惠勒在为纪念爱因斯坦的大会上,提出了一个理想实验:
为了摒弃观测行为对电子双缝干涉中电子行为的干扰,通过某种方式在电子通过双缝后才进行观测。
它的思路是这样的:
从光源出一光子,让其通过半反半透镜1,光子被反射与透射的概率各为50%。
之后,在反射或透射后光子的行进路径上分别各放置一个全反射镜A和B。
使两条路径反射后在C处汇合。
C处放有两探测器AB,分别可以观察A路径或B路径是否有光子。
接下来。
如果在两个探测器前的C点处再放置一个半反半透镜2,便可以使光子生自我干涉。
适当调整光程差后,可使得在某一方向(A或B)上干涉光相消,此方向上的探测器总是无法收到信号,
与此同时,另一方向上的探测器则必定会总是接收到信号。
这个实验之所以叫延迟选择实验,就是因为我们可以在光子已经通过半反半透镜1之后,再决定是否放置半反半透镜2。
也就是说在光已经决定完选择波动性还是粒子性之后,我们再去放置半反半透镜2去观察它。
实验最开始提出的时候是一个思想实验,但后来经过实验验证了,这一结果曾经刊载于Scnc。(DOI:10.1126/scnc.1136303)
理想的单光子源早在1974年就已经问世,上面的惠勒实验中的单光子源利用的是金刚石N-V色心的缺陷。
3、量子擦除实验也是经过实验验证的。
量子擦除实验聊起来比较复杂,也就是所谓‘八纳秒内可以改变过去’的源头。(do.org/10.1103/PhysRvA.65.033818)
嗯,就这三个——或许还有其他一些改动过的其他实验,比如C60之类的,但核心原理都和这三个实验相同。
目前最接近所谓‘摄像机’的成果,应该是内布拉斯加大学林肯分校的物理系研究团队在2011年搞出来的一份报告,但距离真正的摄像机还相差很远很远。(do.org/10.1088/1367-2630/15/3/033018)
顺便一提。
网上现在所谓的摄像机拍出的‘摄像机’图样,实际上是霓虹的外村彰带领团队在1988年做的电子干涉的图样。(do.org/10.1119/1.16104)
所谓直接可以观测到电子通过哪个缝的实验,依旧是思想实验,至今没人真正能够做出来。
目前真正能做的‘观测’是什么呢?
是在双缝之间安装电子探测器,这个探测器无法直接显像,无法观测微粒路径,只能作为接收屏。
当打开探测器开关,光就呈现粒子性;
关闭探测器开关,光就呈现波态。
好比天上下了场‘雨’,你没法知道它是从哪片云层落下来的。
但是你伸出手,接到的是雨。
不伸手用眼见看到它落地,掉落的就是一朵花。
一切取决于你的观测,或者说干扰。
所以电子或者说的双缝干涉实验,实际上从头到尾令人惊悚的就一件事:
那就是文科生一点都看不懂....
咳咳...错了错了。
惊悚的地方在于你不去测量是一种结果,测量的话是另一种结果——再提醒一次,这里的测量不是摄像机的直接测量,而是接收屏的探测器。
也就是任何可泄露出路径情况并且被记录下来的信息,都会导致量子坍塌。
就这么简单。
辟谣科普,我们是专业的。(笑)
这也是现在纠缠态的研究领域之一。
搁某些黑暗流科幻小说里的表述,差不多就是“被设计好的底层逻辑,可以证明人类是被关起来的小白鼠”云云......
真正的科学,不应该是在现未知的时候,把它二次加工成更恐怖的谣言去吓人。
而是应该在现未知后,尽量的去破解它的奥秘。
当然了。
目前的徐云倒是不需要考虑这么复杂的事儿,眼下他的压力主要还是来自社员们认知上的冲突:
“唔....各位同学,稍安勿躁。”
“各位的心情我可以理解,毕竟我说的这些内容,确实和大家已有的观念相悖。”
“不过没关系,我们还是之前的那句话——可以先抛开实验结果,单纯来讨论实验设备的特殊性。”
随后他环视了周围一圈,朝台下一摊手,语气中带着一丝诱惑:
“难道大家就不想知道,怎么样才能把光子单独射出来吗?”
此话一出口。
台下原本有些嘈杂的议论声,便再次化作了寂静。
制备单光子。
这短短的五个字在2022年都能引起不少人的兴趣,就遑论1851年的自然科学爱好者了。
因此很快。
众人脸上原先那些清晰可见的质疑,逐渐便被犹豫与好奇替代了。
见此情形。
徐云顿时心中一定:
很好,鱼儿上钩了。
众所周知。
后世制备单光子的方式有很多。
比如用普通光源光,然后加一个很强的衰减,将光强衰减到飞瓦以下。
这样每秒钟只有几千个光子射出来,基本上就是单光子射了。
又比如用单量子点光源。
这玩意儿只包含一个光分子或结构,同一时刻只能出一个光子。
天天被提到的量子通信,通常就是用的这种光源。
如果以上条件还是难以获得,各位同学则可以掏出神光棒,变成迪迦来制备光子。
不过徐云并不准备使用这些手段,他准备在1850年来个早期的电信诈骗:
用电子来代替光子。
毕竟单一电子的射比较容易——至少比单个光子容易,准确性方面也要高点。
同时电子....或者说所有微观粒子都有波粒二象性,甚至这个概念现在还扩充到了微生物:
在2019年的时候,科学界已经让分子量1886的短杆菌肽生了双缝干涉而没有损害它的生物活性。(do.org/10.1038/s41467-020-15280-2Focustolarnor)
还是那句话。
前端的科学成果,有很多已经超过了普通人的认知,真的会让你产生怀疑世界的错觉。
因此只需要一点微小的操作,徐云便能成功把光子换成电子。
与此同时。
台下众多社员们的心绪也被徐云早先的那句话给挑动了起来,只见那位谢顶男生再次举起了手:
“罗峰同学,刚才你说手艺活指的是手工打磨金属材料,是不是需要我们做些什么?”
“ngo!”
徐云面色愉悦的打个了响指,和聪明人说话就是容易:
“没错,由于制备难度的问题,这个实验同样需要准备半年左右。”
“在接下来的时间里,我需要大家帮我做两件事。”
随后他竖起了一根手指,道:
“第一件事是大概过一个礼拜,莪们会分给大家一块非线性光学晶体和一把刻刀。”
“你们每个人要根据要求,在晶体上刻画出间距在1毫米的细缝。”
“实验最终开始前我会对你们的‘作业’进行检查,精度最高的人,将会获得优先观测实验结果的机会,外加一件特殊的小礼物。”
与托马斯杨的杨氏双缝干涉不同。
电子的双缝干涉使用的‘双缝’,实际上并非纸片或者塑料片。
而是非线性光学晶体。(测光速的时候居然没有人现这个伏笔,失望呀......)
后世制备双缝的晶体一般通过光蚀技术制成,可以精确到纳米级。
不过早期的双缝晶体制备技术不太成熟,就只能和没有女朋友的单身狗一样,纯粹用手了。
这种打磨好的晶体叫做晶体光栅,也算是个为数不多从明阶段一直使用到后世的设备。
透射电子显微镜....也就是TEM有一个功能就是电子衍射图谱,可以判断晶体结构,在电子的双缝干涉实验中也经常用到。
根据徐云的了解,这年头一块非线性光学晶体的成本大概在0.5英镑左右。
现场每个人给十次机会,拢共也就一百五十英镑出头,某ATM姬表示毫无压力。
看着现场因为能够有机会参与其中而逐渐兴奋起来的社员们,徐云轻轻敲了敲桌子,提醒道:
“大家安静一下,任务还没完呢。”
待现场消声后。
接着徐云又竖起了第二根手指,这次的语气郑重了很多:
“由于人工打磨的晶体精度不高,所以我们还需要添加一些设备,从而达到修正系数的效果。”
“因此除了打磨晶体之外,大家还有一个任务要完成。”
“在接下来的时间里,每位社员还需要定期完成碳块、钨丝、以及铝管的手工加工打磨,具体的示意图到时候会分到各位手中。”
随后他的嘴角微微扬起一丝弧度,露出了一个灿烂的笑容:
“咱们这次要搞,就干脆搞他个大家伙,不死不休!”
...........
半个小时后。
聚会解散。
老汤在学联那边还有一些事情要处理,徐云便带着艾维琳以及小麦先行离去。
离开活动室后。
三人的身影在路灯下拉的很长,冬天的空气也带着一股凉意。
走了一段路后,徐云转身看向了艾维琳,说道:
“对了,艾维琳同学,有件事情想麻烦你一下。”
“什么事,说吧。”
徐云点点头,从身上取出了一张小纸条,递到她面前:
“我想麻烦你找个技术过关的钢铁厂...最好还是仪器厂吧,把这些东西生产出来。”
艾维琳接过纸条,上下扫了几眼,轻声念道:
“铍管......含有掺锌铁氧体的空芯螺线管......纯钼的锥形体.....”
众所周知。
元素铍的现者是沃克兰,他从1798年从绿柱石中先现了元素铍。
沃奎林则在1828年的时候,用金属钙和钾分别还原氧化铍和氯化铍获得了金属铍。
掺锌铁氧体的制备工艺在1813年便出现了,如今已经成为了一种常见的固废基磁极材料。
钼则在1782年的时候,由瑞典的埃尔姆用亚麻子油调过的木炭和钼酸混合物密闭灼烧得到。
因此徐云给出的这些材料都符合1850年的化学工业认知,只是平时比较少见罢了。
只见艾维琳的目光飞快从这些名字上扫过,看完后将它折叠好放入了口袋:
“没问题,交给我吧,我今晚就写信让制造厂开炉。”
“那就好....额,等等!”
徐云下意识的点了几下头,不过很快便现似乎哪儿有些不对劲:
“艾维琳同学,你说写信给制造厂开炉.......难道说你有一家仪器厂?”
“嗯哼?这有什么好奇怪的?“
艾维琳抬起眼皮扫了他一眼,理所当然的道:
“牛顿先祖当初对光学的研究极其深入,当时许多仪器作坊生产的设备都不符合他的要求,所以他便自己开了一家仪器制作工坊。”
“一百多年过去,这家工坊已经展成为了欧洲数一数二的仪器制造厂。”
“而我又是牛顿先祖的唯一继承人,如今这家厂子自然就归我所有了。”
“另外你放心,我给那些工人的待遇很好,不信你可以去伦敦打听打听.......”
“.......”
徐云张了张嘴,作势想要出声,但最终还是没有说话。
接着他忽然想到了什么,飞快的看了眼四周。
确定没什么人后,又对艾维琳道:
“那个....艾维琳同学,你现在名下有多少资产?”
“资产啊?”
艾维琳停下脚步,掰持着手指算了起来:
“番茄酱每年的分红大概有一百多万英镑,然后还有一家仪器制造厂、一家钢铁厂、两家造船厂、四家车马行,外加一千多亩的农庄....”
“之前阿尔伯特亲王还问我要不要在火器局参一股,我不太喜欢战争所以拒绝了。”
“分红存款以及实业全部折算成现金的话......大概七八千万英镑?”
徐云and小麦:
“??!!”
凸(艹皿艹),为啥这时候才现这富婆的身份?
这年头的七八千万,在后世那是真得大几百亿叻......
难怪当初这姑娘对自己的那张欠条视若无物,合着是真没把那十几万英镑放到眼里......
而就在徐云内心震动的同时,他的耳边又响起了艾维琳的问话:
“罗峰,这些设备生产起来倒是不难,不过你准备用它们干什么?”
徐云这才回过神,看了这富婆一眼。
沉默片刻,嘴里蹦出来两个字:
“保密!”
............
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