這次解釋的是紀(jì)方華：“因?yàn)槌Ｒ?guī)光線的波長遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子直徑，光學(xué)顯微鏡中的可見光會(huì)繞過原子導(dǎo)致無法顯像。傳統(tǒng)共聚焦顯微鏡使用的可見光只能分辨間距不短于自身半個(gè)波長的兩個(gè)相鄰點(diǎn)，充其量只能區(qū)分200納米的細(xì)節(jié)，但原子的直徑約為0.01到0.1納米之間，所以你明白的。電子顯微鏡有所不同，但所依賴的，依舊是電子。只不過是頻率更高波長更短的電子束，精度能達(dá)到0.002納米。通過向樣品發(fā)射電子束，電子束透過樣品，再被能直接檢測(cè)電子的新型照相機(jī)錄入，最后經(jīng)過一系列復(fù)雜的匯總解析合成，最終耗時(shí)很久才能做出一張清晰精密的原子級(jí)圖片。”
蘇向看著米瑤，賤兮兮道：“你看，這家伙其實(shí)什么都懂！就是悶騷！回頭我教你兩招，保證你把他治的服服帖帖！”
米瑤的睜著一雙大眼睛，無辜的看著紀(jì)方華，紀(jì)方華哭笑不得：“別鬧！說正事呢！”
蘇向繼續(xù)道：“好吧，繼續(xù)剛剛的話題。無論是光學(xué)顯微鏡，還是電子顯微鏡，或者精確度更高的冷凍電子顯微鏡，究其根本，還是依賴電子束才能夠做到成像。但電子是如今已知最小的粒子，夸克雖然是組成電子原子的基本粒子，卻無法單獨(dú)分離。因此對(duì)于電子本身，無法使用類似于冷凍電子顯微鏡的手段，獲得電子圖片。換而言之，一個(gè)人不可能不借助任何東西提起自己。要想看到電子，就必須借助合適的工具。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的最終目的，就是觀測(cè)到電子在微觀世界的變化。通俗點(diǎn)說，就是要看到電子，可咱們剛剛就說了，電子是無法被直接觀測(cè)到的！所以這就是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，找到一個(gè)合適的工具，能夠觀測(cè)到電子又不對(duì)其產(chǎn)生影響的工具！”
紀(jì)方華所有所思，米瑤則依舊是一頭霧水。
蘇向繼續(xù)說道：“如今的探測(cè)器，大概是光子探測(cè)器和熱探測(cè)器兩種，我對(duì)此了解不多。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)所用的探測(cè)器到底是什么類型的，我也不知道，也無從做出判斷。但明確的一點(diǎn)是，這種探測(cè)器會(huì)對(duì)電子的量子狀態(tài)進(jìn)行改變。那么，什么樣的探測(cè)器才不會(huì)改變電子的量子狀態(tài)呢？”
紀(jì)方華忽然開口：“引力波探測(cè)器！”
蘇向贊賞的看著紀(jì)方華。
紀(jì)方華說到：“剛剛向哥說過，光粒子在照射到一個(gè)分子上時(shí)，我們不知道它發(fā)生了什么，只知道其能級(jí)降低，頻率波長改變。其實(shí)通過對(duì)其中基本力的描述，可以提出一個(gè)猜想，首先排除強(qiáng)弱相互作用力，因?yàn)檫@兩種力的距離都非常短，強(qiáng)相互作用力的距離只有質(zhì)子到中子的距離，用于鎖定原子核內(nèi)的中子和質(zhì)子形成穩(wěn)定原子核。弱相互作用力的距離更短，當(dāng)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)會(huì)釋放出中微子和電子，中微子和電子之間存在弱力，且只有中微子和電子接觸時(shí)才會(huì)存在弱力，一旦二者分開，弱力便會(huì)消失。至于引力，引力是這四種力中最弱的力，比弱力還要弱，弱到常規(guī)實(shí)驗(yàn)里，基本上都不會(huì)考慮引力的影響。那么只有一種可能，就是電磁力，電磁力會(huì)對(duì)光子造成影響，這一點(diǎn)是經(jīng)過精密實(shí)驗(yàn)論證確定的！雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的電子探測(cè)器應(yīng)該是更加精密的光子探測(cè)器，所以才會(huì)對(duì)電子產(chǎn)生影響！去掉所有的可能，對(duì)電子本身不會(huì)造成影響的，只有引力了！那么現(xiàn)在咱們換一個(gè)方向，使用引力波探測(cè)器，假設(shè)這個(gè)引力波探測(cè)器足夠精密，能夠感知到單個(gè)電子對(duì)探測(cè)器自身產(chǎn)生的引力，那么就能在不干擾電子的量子狀態(tài)下，即在干涉圖樣保留的情況下，探知其究竟是通過哪一條狹縫！”
米瑤還是不懂：“可是這樣一來，需要與之前一樣裝置探測(cè)器，不還是會(huì)對(duì)電子造成干擾嗎？”
蘇向道：“不一樣的。因?yàn)橐κ且恢贝嬖诘模缮鎴D樣下電子的量子狀態(tài)也會(huì)一直被引力影響。引力探測(cè)器的目的并不是探測(cè)電子的引力，而且讓電子本身的引力對(duì)探測(cè)器產(chǎn)生影響。”
米瑤攤手：“不一樣嗎？”
蘇向捂著腦袋想了想：“這么說吧！電子就像一個(gè)在奔跑的人，常規(guī)的觀測(cè)方法，就像是在他旁邊突然出現(xiàn)了另一個(gè)人或者攝像頭在看著他，那么這個(gè)人肯定會(huì)受到或多或少的影響，要不被嚇一跳，要不干脆就停下來了解一下，但無論怎樣，他的狀態(tài)會(huì)被改變。而引力波探測(cè)器，則是通過探測(cè)他的腳印或者身體帶起的風(fēng)，來確定他的路徑，不會(huì)對(duì)他本身產(chǎn)生影響。因?yàn)樗緵]有發(fā)現(xiàn)有人在觀察他，或者說我們也沒有觀察他，我們觀察的，只是他的腳印。”
米瑤總算是明白了，可隨即又提出了一個(gè)問題：“可是按照量子擦除實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來說，互補(bǔ)原理之下，干涉圖樣和路徑信息互補(bǔ)，理論上是不可能同時(shí)存在干涉圖樣和路徑信息的！而且還是無法解釋單個(gè)電子自我干涉的原因！”
蘇向道：“怎么不存在？宏觀狀態(tài)下的干涉圖樣，已經(jīng)告訴我們了，必然有一個(gè)確定的路徑信息，只是我們沒有足夠的工具觀測(cè)而已。就像互補(bǔ)原理說的，干涉圖樣和路徑信息就像一枚硬幣的兩面。正常情況下，我們不可能同時(shí)看到硬幣的兩面，但借助鏡子在合適的角度，我們輕易就能看到。至于單個(gè)電子自我干涉，目前來說確實(shí)沒有更多的猜測(cè)。這個(gè)實(shí)在沒辦法，對(duì)于量子世界，我們的了解太少，只有在干涉圖樣存在的情況下確定了路徑信息，才能做出進(jìn)一步的猜測(cè)，不然一切都是空談?！?p> 米瑤這才恍然，看著蘇向和紀(jì)方華感嘆道：“怪不得方華總是說，和你相比，他根本算不上什么天才！我之前根本不信，所以才老想著揍你一頓，看你拿什么裝！現(xiàn)在我是真的服了！雙縫干涉實(shí)驗(yàn)啊！一條死路，居然真的硬生生給你找出一條羊腸小道！”
紀(jì)方華卻不像米瑤那么樂觀：“哪有這么簡單？理論是有了，可要實(shí)現(xiàn)，不知道要多久以后了！引力波探測(cè)器的應(yīng)用大多是關(guān)于天文方面的。要造成能夠探測(cè)到電子引力級(jí)別的引力波探測(cè)器，目前來說，我想不到任何一種可能。電子自身的質(zhì)量太小了，引力也弱的離譜，難度太大。”
蘇向也感嘆道：“是啊，這面鏡子，不好做??！”