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98单光子干涉实验（第3页）

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。

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著名的光学实验，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。

“虽然泰勒会士那次做的不是双缝干涉而是针尖衍射的实验，但我想，如果复刻这个实验，把里面的针尖换成是两条狭缝的话，同样也会出现对应的实验现象。”

“这……”

谁也没想到陈慕武竟然有备而来，为了一场卡皮察俱乐部上的讲座，他竟然都翻出来了十五年前的一篇学生论文。

许久之后，仍然是卡皮察站出来拆台：“陈，但是这个实验，也没办法保证像你说的那样，在同一时间里，空间中只存在一颗光子。”

“卡皮察先生，事实上，这件事情是能保证的。”

陈慕武说着话又转过身去，在黑板上画起了一个箱子的示意图。

“早在个实验出现的四年之前，爱因斯坦博士就已经提出来了光量子假说，但是泰勒会士在论文中并没有一处提到了光量子。

“但幸运的是，他给出了详细的实验数据，我们可以就粗略估算一下。

“据他的统计，每秒到达照相底片上的能量，为5×10焦耳。

“因为煤气灯发出来的光是淡蓝色，所以光的波长我们就近似取为500纳米。

“因为ε=hν，经过计算就可以得出，每秒抵达照相底片上的光子数量，大概在一百万个左右。

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