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第98章 单光子干涉实验（第2页）

然后他就大言不惭地说自己的波动力学和海森堡、玻恩、约当的矩阵力学等价，可以用数学变换从一种形式变换成为另一种形式。

其实，他充其量是“论证”了这两种力学在物理学上是等价的这件事，而且也就只能忽悠一下众多数学学得不好的物理学家们。

而最终在数学上证明波动力学和矩阵力学等价，还要等到狄拉克在1930年抛砖引玉，然后冯·诺依曼在1932年才能给出最终的结论。

很显然，陈慕武不想在这次卡皮察俱乐部的会议上，当一个不太讨喜的数学家。

薛定谔“论证”两种力学等价的那篇论文，倒是可以留给赵忠尧施汝为和奥本海默三位，就当做是送给三个学生的见面礼。

陈慕武琢磨，他既然想着以后要开宗立派的话，那么就不能只靠自己单打独斗，也要把手下的学生们都一个个地培养得出人头地。

所以他决定开门见山，直接讲起了有关概率波的这件事。

“想必今天来参加这场会议的物理学从业者，应该或多或少地都读过了我前不久发表在《自然》周刊上的那篇论文。

“你们应该会觉得，站在眼前这个叫陈慕武的家伙，他先是搞出来了一种叫做矩阵的东西，把人弄得神魂颠倒，陷入数学深渊。

“然后他又发明了一个波动方程，把人从数学的深渊里拯救了出来。

“我相信，你们有很多人也都尝试了用这个新的方程计算氢原子光谱，并且得到了很好的结果。

“但同时我也清楚，伱们搞不明白，这个和波动方程形式完全一致的新方程，它描绘的究竟是一种什么波？是什么东西在波动？

“众所周知，在我们这个世界上，有两种波存在着。

“一种就是像声波和水波那样的机械波，它们通过空气分子或者水分子在微观尺度上的震动，导致在宏观尺度上形成了波动。

“而另外一种，则是麦克斯韦先生提出来的电磁波。自从爱因斯坦博士提出来的相对论被广泛接受之后，人们已经抛弃了想象中的‘以太’这种介质，接受了电磁波是电场和磁场本身的一种震动。

“也许你们中有人，已经把这个新的波动方程带入了既有的理论当中，认为电子就是这个方程里的一个波包，然后就发现了这种解释导致波动并不稳定，电子很快就会耗散到无穷远处。

“可是事实中的结果并非如此，电子就是电子，并不会出现在计算后得出的这个现象。

“现在，我要指出的一点是，这个波，它既不是一种机械波，也不是一种电磁波，而是一种新形势的概率波。

“至于你们心心念念的这个振幅Ψ，则和上面提到的两种波类似。

“在经典物理中，振幅的平方，代表着波的强度。而在我的这个方程里，振幅的模平方|Ψ2|，代表着粒子在某一时刻出现在该位置上的概率！”

陈慕武本以为，自己这次一定是在卡皮察俱乐部的会员面前，装了一个大逼。

可等他滔滔不绝地讲了这么一大段，台下众人的脸上并没有显示出他期待的震惊脸，而大部分都是一脸的懵懂。

过了一会儿之后，俱乐部的主席卡皮察，才代表其他人提出来了他们的疑问：“陈，能不能请你在具体讲讲，这个波动方程到底是怎么一回事？这个粒子出现的概率，又究竟该如何理解？”

大意了，讲了一堆理论上的知识，结果自己这些这天都待在实验室里的同行们，可能压根儿没听懂。

他现在有些怀念起自己的前室友狄拉克来，如果那个不苟言笑的英国人也在这里的话，他一定能听明白陈慕武在说什么。

“有关这种概率是什么，一种最简单的解释就是，电子在空间中无处不在，在同一个时刻中，一个电子既可能在我这里，也可能在卡皮察先生那里。”

“陈，你这个说法实在是太荒谬了，”还没坐下去的卡皮察立刻提出来了不同的见解，“在某一时刻，电子的位置必须是固定的，你刚才举的那个例子，其实想要知道这个电子在哪里也很容易，只需要在整个空间全部都摆上盖革计数器，如果真的如你所说，整个空间里只有一枚电子的话，那么也就只能有一个盖革计数器能发出声响。”

卡皮察并不知道自己歪打正着，刚好提出来了波函数坍缩这件事情。

但卡皮察提出来了这个观测的问题，现在陈慕武觉得自己不能再按照原来的计划进行了。

他本打算继续谈谈当初爱因斯坦为了帮他想象中的光量子找一个波动性的理论，而提出来的那个已经被放弃了的“鬼场”。

可是他现在觉得，自己再讲些纯理论上的东西，而不给出具体的物理学图像的话，这些实验物理学家们很可能依旧听不懂。

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好在陈慕武早就做了两手准备，他转身擦掉黑板上写着的三五行公式，反而是在上面画起图来。

显示屏、遮挡物、带着箭头的平行直线，当他在上面写下“光”这个单词之后，明眼人早就看出来，陈慕武在黑板上画了一个托马斯·杨的双缝干涉示意图。

“你提出来的这个问题，我想我可以用另外一个实验现象来回答。

“双缝干涉实验，是皇家学会会士托马斯·杨在十九世纪初做的一个着名的光学实验，正是这个实验，最终推翻了牛顿爵士提出来的光的微粒说，从此以后，人们开始相信，光同样是一种波。

“二十世纪初，爱因斯坦博士为了解释光电效应的实验现象，又重新提出了光量子这个概念，并最终被密立根教授的精确光电效应实验，以及去年年初的伽马射线散射实验所验证。

“现在让我们重新考虑这个实验，假如说，我们尽可能地调低光源的亮度，让这个光源每次只发射一颗光子，并确保在这颗光子穿过狭缝到达屏幕这个过程中，不会再有一颗新的光子发出。

“就这样一个光子一个光子地积累很长一段时间之后，我们再把屏幕上的感光底片拿去显影成像的话，那张照片上究竟会显示什么样的一种图样？还会不会仍然显示明暗相间的黑白干涉条纹？”

陈慕武在这里稍作停顿，给出众人足够长的思考时间。

场内的众人窸窸窣窣的讨论起来，最终他们勉强达成了一个统一的意见，那就是照相底片上，并不会产生干涉条纹。

“只是，非常遗憾的是，你们给出来的回答都答错了。

“在十五年前的1909年，如今的皇家学会会士杰弗里·泰勒，当时还只是我们三一学院的一位学生，正在当时卡文迪许实验室的主任，如今的三一学院院长汤姆孙爵士手下，做着一个有关光学的实验。

“当时，泰勒会士用一盏煤气灯作为光源，光源前面放了几块被煤烟熏黑的玻璃。

“他之所以这么做的原因，就是为了保证光在每经过一块玻璃之后，就会变得更加微弱，从而检验在微光的条件下，还会不会出现光的波动现象。

“这个实验足足持续了三个月，在最终洗出来的照相底片中，仍然得到了波动现象。