科学|耶鲁大学最新实验推翻了量子随机论?( 二 )
近一个世纪后 , 薛定谔的猫这一著名的思维实验提出的悖论 , 仍没有解决 。但是 , 去年六月份 , 耶鲁大学的一项最新实验 , 似乎推翻了哥本哈根学派的随机论 。薛家小猫得到了拯救 。
波尔提出 , 原子核外的电子 , 在吸收了能量后会跳跃到更高的轨道上去 。而且这个过程是不连续且瞬间的 , 这就是量子跃迁现象 。它完全是随机的 , 我们顶多只能测算出它发生的概率 。
2019年6月 , 耶鲁大学的实验“打破”了哥本哈根学派的理论 。他们可以准确预测出将要发生的量子跃迁 , 而且他们还证明跃迁不是瞬间的 , 它也有一个过程 。
简而言之 , 耶鲁大学是这样设计实验的 。
原子处于基态 , 就是核外电子在最近的轨道上运动 , 受到刺激后 , 比如光照 , 被激发的电子就会跃迁到更高的轨道上运动 。此时 , 原子变成激发态 。实验人员巧妙地在基态和激发态之间 , 加上一个中间态 。我们观察到中间态发生了变化 , 就可以知道跃迁即将发生 。
举一个有欠妥当的例子 , 指挥交通的红绿灯 。绿灯表示基态 , 红灯则是激发态 , 黄灯就是最为关键的中间态 。我们只要观测到黄灯 , 就知道绿到红的跳跃即将发生 。在薛定谔的猫的实验中 , 我们就可以设计这样一个中间状态 , 当“黄灯”亮起 , 迅速打开盒盖 , 放出小猫 , 这只古灵精怪的薛家猫从而幸免于难 。
事到如今 , 波尔领衔的哥本哈根学派的随机论似乎被击败了 。可事实真的如此吗?
波尔泉下有知 , 一定会托梦给耶鲁大学的研究人员反驳到:“随机论依然是牢不可破的 , 你们这个实验所谓的中间态(黄灯)的出现难道不是随机的吗?你们难道真的可以像操控红绿灯那样 , 准确设定一个60秒的倒计时 , 当绿灯的倒计秒数走到0 , 变为黄灯 , 黄灯的倒计秒数走到0 , 再按预定变为红灯吗?耶鲁的后辈们 , 你们若是可以如此精准地操控基态、激发态 , 老夫才算服气!”
诚然 , 耶鲁大学的最新研究顶多算挑战了量子随机论 , “推翻”还言之过早 。
这一场持续一个多世纪的大论战 , 到底爱因斯坦和波尔谁是赢家 , 决定论与随机论哪个才是真理 , 还有那只生死未卜的小猫最终又会有何结局 。
我想只有时间才能让这个一切的波函数塌缩吧 。
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