鳳凰科技訊 北京時間10月30日消息 據(jù)科學日報報道,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。這對量子力學理論將產(chǎn)生著一些奇怪的啟示意義,。由布朗大學的物理學家進行的最新實驗中將量子力學的奇特性放在一個小容器里進行研究——確切來說是一個氦氣泡里,。
布朗大學的物理學家進行的最新實驗中將量子力學的奇特性放在一個氦氣泡里進行研究
布朗大學的物理學教授亨弗雷·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更加怪異,。
在量子力學里,,粒子在空間里并沒有一個獨特的位置。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@有點像樂透彩票,。當彩票被出售完,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會,。你將這種機會設(shè)想為分布在各處。但事實上只有一個大獎——也就是一個電子——只不過這個大獎花落何處會隨后決定,?!?/p>
如果馬里斯對他的實驗發(fā)現(xiàn)的解譯是正確的,那么他將提出有關(guān)量子力學測量過程的意義深遠的問題,。在傳統(tǒng)量子力學理論里,,當一個粒子被測量時——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。
“我們進行的實驗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/嚴炎劉星)