正文 第65章 电子双缝实验(1/2)

在老者的指导下，助手又改变了实验装置，他通过电脑自动化系统将这摄像头变成了一个电子发射器，将若干电子发射到前方有两条相互平行的狭缝中，电子通过狭缝后打在后面的屏幕上，可以留下白点，显示电子在屏幕上的运动位置。

“请注意观察，如果把电子视为我们刚才实验中的子弹和铁芝麻，那么若干电子在通过双缝之后是不是会在后面的屏幕上留下两条与狭缝对应、平行的亮纹？”老者问宋会琴。

“应该是的。”宋会琴说。

“恐怕结果不是你想的这样！请注意，奇迹即将发生！”老者神秘地说道。

实验结果显示，大量电子撞在屏幕上，形成了多条明暗相间的条纹，这与宋会琴最初的预计不符。

“真是奇怪，为什么这么多条纹？是不是挡板上面的狭缝变多了？”宋会琴问。

“挡板上面仍然只有两条狭缝。”

宋会琴出于好奇，去检查了挡板，上面果然只有两条狭缝。“可能是风的原因，本来电子应该在屏幕上出现两条亮纹，由于风的影响，电子被吹偏了，所以变成了多条亮纹。”宋会琴说。

“没有风！就算有风，这亮纹应该整体偏移，依然是两条亮纹，而不会是很多条。”

“什么原因呢？”

“这是因为电子发生了干涉。干涉的电子体现出波的特征，像水波一样。”老者把宋会琴带进另一个房间，她发现房间里有一个游泳池。这老者的实验室也真奇怪，不是电影院，就是游泳池，真是一个贪玩的老顽童！和周伯通没什么区别！

老者向游泳池里投下一颗石子，一圈圈水波在游泳池的水面荡漾开来。水波传向远方，遇到了障碍物，障碍物靠近水平面处有两个小孔，水波穿过两个小孔，在前方形成了两道水波，就像在障碍物的小孔处丢下了两颗小石子一样。两道水波继续向前传播，水波的波峰和波峰叠加，振动得以加强；波谷与波谷叠加，振动也得以加强，而波峰与波谷叠加，振动减弱，于是在水面上出现了相互间隔的振动加强和振动减弱的区域，而且这些区域的分布是稳定的，这就是水波的干涉。

通过观察水波的干涉，宋会琴终于明白了为什么电子打在屏幕上会出现明暗相间的亮纹。因为电子波穿过双峰，像水波一样，变成了两道电子波，在屏幕上，某些区域电子波的振动加强，有的区域电子波的振动减弱，所以出现了明暗相间的条纹。虽然挡板上只有两条狭缝，但是屏幕上出现了诡异的多条亮纹，与子弹和铁芝麻在屏幕上形成的图像完全不一样。宋会琴开始以为是老者在实验中耍魔术，又以为实验室闹鬼，看来不是，这些实验现象都可以用物理学基本原理来解释。

“前面的实验中，每一颗子弹和铁芝麻每一次只能穿过一条缝，没有发生干涉，在屏幕上只留下两道痕迹；刚才的水波实验中，水波一次性同时通过两条狭缝，发生了干涉，所以出现了干涉条纹；电子波的干涉也是同样的道理。”老者说。

“你是说发射的电子同时经过了双缝，所以发生了干涉？”宋会琴问。

“是的，像水波一样，电子只有同时经过双缝才会发生干涉；如果没有同时经过双缝，就像子弹一样，不会发生干涉。”老者说。

“大爷，通过和水波的对比，虽然你的解释很合理，但是否还有这个原因：实验中一次性发射了大量电子，电子在运动时发生了撞击，所以导致探屏幕上出现了很多干涉条纹，如果将电子一个一个的进行发射呢？这样的话，我想电子之间就不可能发生碰撞，在屏幕上就不会出现干涉条纹。”

在老者的指导下，助手向挡板和屏幕一颗一颗地发射电子。刚开始的时候，屏幕上出现了杂乱无章的随机分布的亮点，后来电子越来越多，依然在屏幕上出现了明暗相间的亮纹。

“难道这些前后发射的电子之间有记忆？后面的电子知道前面的电子占据了某些位置，它就去占据另外的位置，从而在屏幕上形成干涉条纹？”宋会琴问。

“电子怎么会有记忆？怎么会有意识？这个实验告诉我们，也许单个的电子就像是一颗颗‘粒子’，大量电子的统计行为就像‘波’，遇到双缝就发生干涉。我们要研究大量电子的统计行为，研究单个电子的行为没有意义。”老者说。

“整体是由个体组成，研究单个电子怎么会没有意义？大量电子才形成‘波’，单个电子是不是波？单个电子到底是经过左缝还是右缝？能不能观察?”宋会琴问。

“可以观察，我们继续实验。”

在老者的指导下，助手在挡板的双缝入口处安装了极高清的摄像头，它可以直接观察到电子的运动情况，判断电子到底是经过左缝还是右缝。助手依然是将电子一个一个进行发射，然后通过监视器观看电子的运动情况。他们惊讶的发现：监视器上明确地显示电子通过了双缝中的一条，没有同时经过双缝，原本预想的屏幕上很多相互干涉的条纹不见了，留下了两条平行、对应的亮纹。

助手将摄像头关闭，又重新进行了一次实验，这次屏幕上却出现了很多相互干涉的条纹，助手再将摄像头开启，屏幕上又变成了两条平行对应的亮纹，没有发生干涉。只要助手将摄像头打开，干涉条纹就会消失；将摄像头关闭，干涉条纹就会产生。面对这个诡异的现象，老者和