靈魂來自於高維度空間

第一章 沙華和他的物理實驗

我叫朱紫誠,初中畢業後我如願進入了夢寐以求的市重點中學,雖然沒有和自己的女神在一個班,至少還在一個學校,同一個年級。一想到那個無論成績、人品、相貌還有家世都比自己好太多的傢伙總算離自己的女神遠遠的了,我睡覺做夢都要笑出聲來。我說的這個人叫墨沙華,九年義務教育,我和他做了八年的同桌,記得小學時見到這個同學時自己就特別喜歡,他陽光帥氣,人也樂觀開朗,還樂於助人。無論何時,何種場景遇到他,自己都有有一種沐浴在春風裡的感覺。心裡暖洋洋的十分愜意。另一個讓我有這種感覺的人叫妙曼淑,記得第一次見到這個女孩,我竟然走神了,從未飲過酒的我竟然有種醉酒的感覺。我無法用語言形容她的美。因為自己找不到合適的詞語。用任何詞語形容她都覺得有辱她的美。向來自命清高的我忽然就明白了什麼叫自卑。她的美就如同隆冬裡的暖陽,初春裡的細雨,盛夏池塘邊的香風。我就覺得自己是一粒種子,見到她就覺得自己受到了雨水的滋潤,自己彷彿發芽了,我聽到了自己心裡有破土而出的聲音,又彷彿聞到了泥土的芳香。

三年的時光轉瞬即逝,沙華的目標是省一中,曼淑的目標是市一中。我本想在縣城讀初中的,填志願的時候鬼使神差的就填了市一中。向來乖巧聽話的我執拗的沒有聽父母的話,沒有留在這個離家特別近的學校。

課堂上,物理老師正在講光的折射和反射。我漫不經心的聽著,看著老師畫的小孔成像的草圖陷入沉思。沙華這小子不是去省一中嗎,怎麼又突然改變主意了呢?我忘不了開學第一節課同學們做自我介紹時他見到沙華時的驚喜。緊接著這種驚喜就能成了憤怒。居然分到了同一個班,自己竟然沒注意到他,他是不是也沒發現自己呢?怎麼也不過來跟自己打聲招呼呢?想到自己個子矮小看不到後面的他也是正常,他高高大大的真的發現不了坐在第一排的自己嗎?“真是好兄弟呀!”他心裡暗叫了一聲突然想變得怒不可遏。這種無名的怒火燒的自己五味雜陳。因為我突然意識到,他過來或許也是衝著曼淑過來的。雖然初中時大家都沒說破,可是班裡沒有一個男孩子不喜歡曼淑的。無論多叛逆,多囂張的男同學在曼淑面前都溫順的和貓咪一樣。他看到過同學打架,看到過同學跟班主任頂嘴,看到過同學被叫家長後當著全班師生和家長吵起來的,可是三年裡卻沒有任何一個人衝曼淑大聲喊過一聲。也包括女同學。“太不厚道了。”我心裡又罵了沙華一聲。

講臺上,老師拿著實驗器材開始做起了小孔成像的實驗,我陷入到回憶和想象中無法自拔。“光具有波粒二象性,它不光具有例子的特點同時也具有波的特點。光波是可以疊加的……”老師滔滔不絕的講著。我漫不經心的聽著,無聊的翻著物理課本,突然被書中的小字部分吸引。小字部分詳細的介紹了“泊松亮斑”的由來。我看著不由的笑了起來,這個泊松真有意思,竟然因為對手成名。看來有對手也未必是壞事。這就叫做塞翁失馬焉知非福吧。看到這裡,我的心情豁然開朗,合上書本,安心的聽老師講課。

“小孔成像很好的解釋了光的粒子特性,還有一個實驗更好的闡述了光的這個特性,‘光的雙縫衍射實驗’,有興趣的同學可以自己查一下資料,這個實驗今天咱們就不進行了……”老師仍然興致勃勃的講著,我回頭看了一眼沙華。沙華也正瞧著自己笑呢。“有你也挺好的。”我心裡暗道。

我們學校有三個年級,每個年級有十八個班,我和沙華分到了九班,而妙曼淑被分到了五班,雖然是同一個年級卻不在同一樓層,而高中的課間時間有點短,所以課間時間同學們很少下樓,除了同班同學,大家也很少見面。

下課鈴聲響起,物理老師仍然意猶未盡:“好了同學們這節課就到這裡了,有興趣的同學可以在晚自習找我,一起做雙縫干涉實驗。”說完老師向大家鞠了一躬。與此同時班長喊了“起立”,同學們齊聲喊了聲:“老師再見。”

老師一走,同學們自由活動,教室裡就亂了起來,我無聊的趴在課桌上打盹,突然覺得有人拍自己的肩膀,他回頭一看沙華正神情凝重的看著他,自從知道他們分在一個班裡,沙華又沒提前跟我說,我就一直賭氣沒搭理過他,此刻我沒好氣的說道:“你不是要去省一中讀高中嗎,怎麼又跑到雲間一中來啦?像你這樣成績好,家世也好的少爺,咱們這所來咱們這所學校讀書,豈不是讓您這尊大佛屈尊了?”

“你的這些問題,我以後會回答你,現在還有更重要的事要做,晚上自習課你陪我去找物理老師,咱們一起去做這個雙縫干涉實驗。”

“不去。”

“這個實驗很重要,有些現象連世上最偉大的物理學家也解釋不了,一起去吧,老好玩了,說不定能發現點什麼呢。”他說完朝我做過鬼臉走開了。

沙華總是很瞭解我,那句“說不定能發現點什麼呢。”讓我變得莫名的興奮。我和沙華對視了一會兒,額頭冒出了少許汗液,然後悄無聲息的跟上了他的腳步。

好容易等到晚自習,我倆一起去找物理老師做實驗。一起等著做實驗的還有其他的七八個同學。老師給每組同學發了一個蠟燭,然後讓大家在蠟燭後面放置一塊只有一條長縫隙的擋板,這個擋板的作用是讓蠟燭發出的光先衍射,變成一束穩定的相干光源,這樣可以排除干擾,能更清晰地觀察到試驗結果。然後在後面放置一塊有兩條長縫隙的擋板,第二塊擋板的作用是讓相干光變成同樣的兩列光源,這兩列光源發生干涉,相位相同效果就加強,相位有差就抵消,最後再放置一塊黑色螢幕,承接干涉產生的明暗條紋。

實驗結束後老師問同學們,這個實驗說明了什麼呢,說明了光具有波動性,不僅僅是粒子。波粒二象性不僅存在於光子中,質子、電子和其它基本粒子都具有這種特性,它們即是一種粒子也是一種波。所以用電子進行雙縫干涉實驗,也會出現明暗的紋路,並且電子更容易觀察。實驗結束後,我沒好氣的說道:“老墨,現在看您的了,本世紀最偉大的物理學家即將誕生。”此時我心中暗想一個高中生,如果真透過一個實驗就能讓一眾大佬歎服,那豈不是滿大街都是物理學家?於是大聲為他助威:“噔噔蹬蹬,物理學家墨沙華登場。”

沙華白了我一眼不緊不慢的說:“老師我要求用電子發射器代替蠟燭燈做這個實驗。”

老師聞聲身體明顯的顫抖了一下,然後抬起頭說:“咱們實驗室不具備這些條件。”然後老師轉過頭對大家說:“好了同學們,今天的實驗就到這裡吧,各位同學都回去吧,早點回宿舍洗漱吧。”

同學們把實驗器材整理好,陸陸續續的走了,沙華看著別的同學都走完了,拽了一下滿臉疑惑的我。物理老師卻先開口了:“你倆留一下。”

我更加疑惑了,他剛想問怎麼回事,沙華掐了他的腿一下,示意他別出聲。老師接著問:“你們是從哪裡看到的這些訊息。又為什麼要做這個實驗?”

我淡定的說:“師道就是傳道受業解惑,我從哪裡看到這些問題不重要,重要的是我想明白是怎麼回事,既然我不懂我就要問。”

老師安靜的看著他沙華,看樣子沙華沒有打算說出來從哪裡看到的這個訊息。他嘆了口氣說道:“其實你問的這個問題,老師也回答不了你,這個問題在圈子裡也不是什麼秘密了,或許它已經超越了現在的物理學知識了。老師不是不想告訴你們,即使咱們實驗室具備做這個實驗的條件,咱們也觀察不出什麼。或許你們還有機會,將來能成為偉大的物理學家,為大家解釋這個世界級的難題。老師是沒機會了,我能做的就是盡我最大的努力教好你們,讓你們成為可塑之才。”老師說完靜靜地看著二人。我聽得一頭霧水。而沙華卻始終沒有開口的意思。這樣靜靜的對視著。我彷彿聽到了自己的心跳聲。我只看明白了沙華好像在研究什麼世界級的難題,而這個問題和今天的實驗有關。其餘的他一無所知。時間一分一秒的過去了,老師和沙華都沒有再開口的意思。我訕訕的說道:“老師,要不我們先回去了,改天再來拜訪您。”老師似乎仍等著沙華開口,又過了幾十秒,氣氛越來越尷尬,我有度日如年的感覺。突然老師嘆了口氣:“罷了,你們回去吧。”

沙華似乎還在等老師說什麼,我拽著他的衣袖,輕聲說:“走吧,走吧。”二人就這樣走出了實驗室。到了實驗室門口,我總算鬆了口氣:“老師再見!”

出了實驗室我迫不及待的問:“到底怎麼回事?”

沙華拿出了一張泛黃的紙遞給了我。上面記錄的內容著實讓我吃了一驚。原來雙縫干涉實驗背後還藏著一個詭異的現象。記錄內容如下:

物理學家克勞斯用單個電子進行了雙縫干涉實驗,電子發射器對著雙縫擋板的其中一條縫發射單個電子,一個電子發出後間隔微小的時間再發出第二個電子,沒想到也能出現明暗條紋。要知道,之前用蠟燭作為光源是一大堆粒子同時透過雙縫,而單獨一個電子透過雙縫也能產生明暗條紋,則說明一個電子是同時透過了兩條縫,自己和自己發生干涉。

電子剛發射時是一個粒子,透過雙縫就變成了波,這不難理解,畢竟電子也具有波粒二象性,所以發出的單個電子是以波的形式同時穿過雙縫,自己和自己干涉後,再在螢幕上形成明暗紋路。

接下來,詭異的事情要發生了。

科學家在雙縫前安裝了粒子探測器,想要觀察單個電子究竟是從哪條縫穿過去的時候,螢幕上的明暗條紋消失了,也就是說這時發射的單個電子並沒有同時穿過雙縫,而是隻透過了其中一個縫,這表明此時的電子是以粒子的形態穿過雙縫的,粒子一顆一顆打在螢幕上形成一條長光紋。

而當科學家撤走探測器,不觀察粒子運動經過哪條縫時,螢幕上明暗紋路又出現了!這時一個電子又變成同時透過雙縫,這表明對電子進行觀察會影響電子的狀態,電子是粒子還是波,取決於外界的觀察!

這種詭異的現象彷彿電子是有生命的,被人發現了就變成粒子態,沒被發現就偷偷變成波態,完全顛覆了認知。為了進一步解釋這種現象,科學家設計了延遲實驗,但結果更是毀三觀。

我們之前的觀察是在粒子未透過擋板前觀測的,我們觀察,粒子就具有粒子性,一個粒子只透過一條縫隙;我們不觀察,粒子就具有波動性,是一種波能同時透過兩條縫。延遲實驗的原理相當於把探測器移到了擋板和螢幕之間,讓粒子先做出選擇然後再觀察。

例如當單個光子透過擋板後,瞬間開啟探測器,這時單個光子透過兩條縫已經成為了事實,我們再觀察它的運動路徑發現它只透過了一條縫,並且這時干涉條紋消失,只剩下一個亮點,這就相當於將因果關係顛倒了!

你的觀察令波函式坍塌,在量子力學的世界裡,現在做的事情,可以改變歷史上已經發生的事情。

“這張紙是哪來的?”我看完仍不敢相信,但是剛才物理老師的表情彷彿他只知道這件事,並且他也解釋不了這種現象。

“如果我說這張紙是我是書桌裡發現的你信嗎?”沙華說道。

“這怎麼可能,世上哪有這麼巧合的事?”

“但是這真的是事實。我也理解不了為什麼會這麼巧。”

我們邊走邊思索,卻一點頭緒都沒有。

實驗雖然結束了,卻引發了我無限遐想,之後的很長時間我一直思考這個問題,更疑惑為什麼沙華抽屜裡會出現那張紙,可日子一天一天過去,沙華再也沒有收到任何紙條,也只能當巧合處理了。

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