内容简介  · · · · · ·

在日常生活中，我们的直觉通常都是对的。我们看到棒球飞到空中，划出一道弧线、然后下落，最后在地面静止。根据我们利用感官收集到的数据以及基本的经典力学定律，球的运动完全合情合理。

然而，一旦涉及电子运动、分子形状等关于世界上最小粒子的问题，我们自诩已经知晓的事物就彻底发生了改变。真正理解周遭的事情，读懂关于绝对小事物背后神秘、反直觉的科学，我们需要以量子力学理论的视角看待世界和自然。

光子碰到分光镜之后可能会出现两种可能性振幅，一个是在进程1的，另一个是在进程2的。总的可能性振幅波T是可能性振幅波T1和T2的叠加。碰上分光镜之后，每个光子都处于T1+T2的状态。由于在分光器之后出现了两种可能性振幅波，这两种波会在交叉区交叉。干涉仪里的单个光子和两种波相关联，即T1和T2。这两种波之间的干扰决定了找到光子的可能性，靠近波峰，就说明找到的可能性很高，在零值点说明找到的可能性很低。光子会与自己相互干扰，这是因为它在干涉仪里是由两种波组成的，这两种波会相互干扰。因为每个光子在碰到分光镜之后都处于T1+T2的叠加状态，所以调低强度不构成影响。一个光子进入干涉仪后生成了两种关于可能性的振幅波。因此，总是会有一对波生成干扰模式。

光子可以同时存在两个地方

面对玻恩的诠释，经典力学理论家的第一反应就是“这太疯狂了”。我们真的要去相信一个光子可以同时存在于两个地方吗？在遇到分光镜以后，光子产生的状态是T1+T2。这个T1+T2的状态意味着从某种意义上讲，光子同时存在于装置里的两个进程中。如果真是这样，我们为什么不能通过测量来看看光子究竟在哪儿呢？对进入装置里的数以万亿计的光子做个测量并没有太大帮助。如果我们在进程1处放一个测量工具来观察那边有多少光，我们会看到一半的光。可是这并不能告诉我们想知道的答案。也许，各有半数的光子进入了其中一个进程，因此我们看到了一半，又或者每个光子进入每个进程的概率都是50%。正确的实验是利用这种低强度的光，使每次进入装置的光子只有一个。

想象一下在实验中我们一次只朝干涉仪里投放一粒光子。我们利用敏感的光探测器来探测光子。有了这种等同于超级数码相机的科学仪器，这是完全可行的。我们把探测器放在干涉仪的进程1处。光子进入装置之后我们就可以探测到它。我们看到的整个光子，而不是半个光子。又有一个光子进入了装置中,我们没有看到一个光子。又有五个光子进入了装置。我们探测到了其中两个，没有看到另外三个。在这么做了很长时间之后，我们发现50%的光子能被放在进程1的探测器观察到。我们还发现没有干扰模式生成。事实上，在之前干扰模式会出现的区域，我们只观察到一个亮点（没有振荡模式）。

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