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鳳凰科技訊 北京時間10月30日消息 據(jù)科學(xué)日報(bào)報(bào)道，電子是一種不可分割牢不可破的基本粒子。但最新研究表明電子的量子狀態(tài)——電子的波函數(shù)——或可能可以分離成多個部分。這對量子力學(xué)理論將產(chǎn)生著一些奇怪的啟示意義。由布朗大學(xué)的物理學(xué)家進(jìn)行的最新實(shí)驗(yàn)中將量子力學(xué)的奇特性放在一個小容器里進(jìn)行研究——確切來說是一個氦氣泡里。
布朗大學(xué)的物理學(xué)家進(jìn)行的最新實(shí)驗(yàn)中將量子力學(xué)的奇特性放在一個氦氣泡里進(jìn)行研究
布朗大學(xué)的物理學(xué)教授亨弗雷?馬里斯（Humphrey Maris）表示，電子的量子狀態(tài)，也即電子的波功能，可以分散成碎片，而這些碎片可以被圍困在液態(tài)氦的小氣泡里。但是研究人員并不是說電子可以分離，電子是基本粒子，不可分割也不易破碎。研究人員所指的從某些角度上說其實(shí)更加怪異。
在量子力學(xué)里，粒子在空間里并沒有一個獨(dú)特的位置。相反，它們是以波函數(shù)的形式存在，一種包含粒子所有可能位置的概率分布。馬里斯和同事認(rèn)為這種分布的部分可以分離，彼此隔離。
“我們所圍困的是發(fā)現(xiàn)一個電子的概率，而不是一個電子的一部分?！?馬里斯解釋道?！斑@有點(diǎn)像樂透彩票。當(dāng)彩票被出售完，所有買了彩票的人都有一張憑證，也即這些人都有贏得大獎的機(jī)會。你將這種機(jī)會設(shè)想為分布在各處。但事實(shí)上只有一個大獎——也就是一個電子——只不過這個大獎花落何處會隨后決定。”
如果馬里斯對他的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的解譯是正確的，那么他將提出有關(guān)量子力學(xué)測量過程的意義深遠(yuǎn)的問題。在傳統(tǒng)量子力學(xué)理論里，當(dāng)一個粒子被測量時——意味著它被發(fā)現(xiàn)位于某一個特殊位置——它的波動函數(shù)也就坍塌了。
“我們進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)暗示著一個電子與某個更大的物理系統(tǒng)，例如液態(tài)氦之間的純粹相互作用并沒有形成一次測量。那么問題就變成了：究竟什么才組成了對粒子的測量？” 馬里斯說道。
波動函數(shù)可以被分離成兩個甚至更多氣泡這個事實(shí)本身也非常奇怪。如果探測器在其中一個氣泡里發(fā)現(xiàn)了電子，那么其它的氣泡里又會變成什么呢？“這提出了很多有趣的問題?！?馬里斯表示。（編譯/嚴(yán)炎劉星）
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