制造核聚变，被人误以为灵气复苏 第552章 全同粒子

初阳这个聪明绝顶的天才放弃接受这个挑战，果断摇头。

“我不猜。我也不分析。”

“量子力学的玩意儿我要是能猜出来就有鬼了。”

他非常有自知之明。

站在经典力学的视角去看这个实验，那随便来个高中生甚至初中生都能分析出来，从物理，数学方面都没有什么难度。

但这可是量子力学啊！

刘行之能把这个实验当做例子说出来，那就证明最后的实验结果一定是违背常识的。

明知道猜不出来，傻子才去猜。

看着初阳退避三舍的反应，刘行之哑然失笑，说出了最后的实验结果。

“只有第一种和第四种情况会发生。”

“即上侧的光子被反射，下侧的光子被传输。上侧的光子被传输，下侧的光子被反射。”

“其余两种情况均不会出现。”

“啊？”虽然早就知道实验结果会反常识，但初阳还是忍不住惊呼出声。

“为什么啊？”

“嗯……”刘行之思考了一会儿，详细的解释道：

“如果两个光子不是同时到达，那么每个光子都有50%的机率在分束器之后任选其一，而与另一个光子无关。”

“但是，如果光子同时到达，因为光子是全同粒子，它们就会变得无法区分，最终会随机地一起进入任一光束。”

“这从本质上来说是量子干涉效应。只有在两个光子都被反射或传输的情况下，一个光子才能到达每个探测器。量子物理学中的探测概率由概率振幅的平方给出，这与实际电磁场的平方不同。”

“这两种可能性的概率振幅会相互产生破坏性干扰。这是因为每个光子在反射时都会经历众所周知的90度相位跃迁。这意味着‘两个光子同时反射’的状态相对于‘两个光子同时发射’的状态的总相位为180度。”

“这个实验引出的洪-欧-曼德尔效应在量子信息方面有很大作用，尤其是量子密集编码。”

刘行之解释完了之后，史密斯轻飘飘的补了一句。

“你可以简单的理解为因为两个粒子完全相同，相同到它们各自的事件也叠加了。”

听完了刘行之的解释，初阳正在思考。

听到史密斯这句特别离谱的话，初阳的第一反应是怀疑。

什么玩意儿？

相同到连各自的事件都叠加了?

这可能吗？

全同粒子能相同到这种程度?

刘行之点头道：“虽然有点不严谨，但通俗一点可以理解成这样。”

“不过我不建议你这么理解。量子干涉你已经很熟悉了，那让我们把全同粒子详细的讲一下。”

初阳正襟危坐，摊好课本。

刘行之喝了一口茶，润了润喉咙，开始给初阳细致的讲解全同粒子。

“全同粒子的概念，刚刚我已经讲过一遍了。”

“而全同粒子可以分为两种类型：玻色子可以处于同样的量子态。光子、胶子、声子、与氦-4 原子，都是玻色子。”

“费米子不能处于同样的量子态，也就是泡利不相容原理。电子、中微子、夸克、质子、中子、氦-3 原子，都是费米子。”

“全同粒子，重点自然放在‘全同’两个字上，接下来，我们重点讲一下全同性。”

“要了解全同性，我们首先要知道是怎么区别粒子的。”

“两种方法。”

“第一种方法依靠粒子所具有的不同的物理性质，像质量、电荷、自旋等等，假若粒子的性质有任何的不同，则可以借着测量这不同的性质来区分粒子。”

“根据做实验获得的结果，同一种类的粒子都具有完全相同的物理性质，例如，宇宙里所有的电子都拥有同样的电荷。”

“这就是为什么在论述时经常会提到电子的电荷，而不是哪一个电子的电荷。”

“第一种方法很好理解，就是经典物理系的方法。”

“第二种区分法跟踪每一个粒子的轨道。只要能够无限精确地测量出每一个粒子的位置，就不会搞不清楚哪一个粒子在哪里。这个方法有一个问题，那就是它与量子力学的基本原理相矛盾。”

“根据量子理论，在位置测量期间，粒子并不会保持明确的位置。粒子的位置是由波函数来决定。而波函数只能给予粒子在每一个位置的概率。”

“随着时间演变，几个粒子的波函数会扩散蔓延，互相重叠。一旦重叠事件发生，就无法区分在重叠区域的两个粒子。这样，粒子就越来越不可区分了。”

说到这里，刘行之算是简单的给初阳介绍了一下洪-欧-曼德尔效应的本质，也点出了全同粒子最反常识的地方。

刘行之继续深入的解释。

“全同粒子的量子态是特别种类的多粒子量子态，称为对称态或反对称态。”

“为了简易起见，设想一个量子系统，内中有两个全同粒子。因为这两个粒子具有完全相同的物理性质，它们的态向量的希尔伯特空间完全相同。假若标记一个粒子的希尔伯特空间为 h，则这两个粒子结合的希尔伯特空间是张量乘积 h?h。”

刘行之没有去给初阳介绍希尔伯特空间。

因为没有必要，初阳本身就是顶级数学家，对希尔伯特空间的理解程度估计比他还要深。

初阳也确实没有提出疑问，津津有味的听着。

如果说刚刚刘行之讲的东西大部分人都能听懂，那么接下来讲的就真是天书了，属于正常人听了半分钟就能昏昏欲睡的类型。

为了进行数学描述，刘行之专门转了一张A4纸和一支黑色水笔，开始在纸上写像鬼画符一样的文字。

……

天工计划生活区。

这里本是家属区，后来因为天工计划，所有研究员都住到了这里，而且整个区域配套的生活设施都非常完善，也就彻底成为了生活区。

秦命家里。

尽管已经过去了15天，秦和等人还没有那次事件中走出来。

不管秦命是不是人类，应不应该出现在这个世界上，他都是黄月芬怀胎十月生出来的！

更是一众亲人们看着长大的。

秦川和黄月芬都选择参加工作的形式来分散注意力。

他们在天工计划后勤部工作，做着自己力所能及的事情，为人类走向黄金时代出一份力。

空旷的房间里，秦和坐在沙发上，捧着一本《道德经》阅读。

他房间的书架上面还放着《论语》，《庄子》等古籍。

他只能通过阅读古籍这种方式来分散自己的注意力，让自己的心情保持平静。

他不想因为自己的健康问题给国家添麻烦。

“天下皆知美之为美，斯恶已。皆知善之为善，斯不善已。”

……

“天地不仁，以万物为刍狗；圣人不仁，以百姓为刍狗。天地之间，其犹橐龠乎？虚而不屈，动而愈出。多言数穷，不如守中。”

……

“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和。”

……

苍老的声音回荡在空旷的房间里，古代先贤的智慧填补着秦和心上的创口。

咚咚咚。

敲门声响起，秦和暂时把书合上，过去把门打开。

“秦爷爷。”

笑容阳光灿烂的初阳站在门口。

“我又来看你喽。”

秦和脸上立刻浮现出笑容，拖着初阳就往里进。

“你这孩子工作那么忙，就不要整天来看我了。”

秦命的送别会过后，刘行之，初阳两人每天都会轮着来看望秦命的家人和叶泠然的家人。

初阳很自然的搀住秦和，和他一起坐到了沙发上。

“现在还不算太忙。等再过一个月，去古蓝星文明学习的第一批人就要出发了，到时候可就忙起来喽。”

秦和知道初阳是个少年天才，问道：“你是不是也在学习名单里呀？”

初阳说道：“不只是我，天工计划的一部分重点研究员都要去。这两天我就在恶补物理学知识。今天学了全同粒子，真抽象啊。居然能相同到连事件都叠加”

秦和虽然听不懂初阳的后半句，但他还是笑呵呵的回应道：“学习好啊，学习好啊。”

初阳站起身来，轻车熟路的拿了两个苹果，自己洗了一个，给了秦和一个。

“秦爷爷，我跟你讲啊。等我们第一批人学习回来。人类就会正式进入黄金时代，到时候啊，咱在蓝星吃早饭，去火星吃午饭，跑冥王星吃晚饭。吃完了再跑古蓝星文明串个门。”

秦和慈祥的笑道：“老喽。不想到处跑了。”

“我这个老头子也活不了几年了，指不定哪一天就两眼一瞪，两腿一蹬。生在蓝星，葬在蓝星就挺好。”

初阳瞬间板起了脸。

“呸呸呸。你们这些老人呀！你们天天总喜欢把死挂到嘴上。不吉利！”

“而且秦爷爷。你知道现在神农计划有多厉害吗？神农计划不点头，阎王爷也不可能从他们手底下抢人。”

“您呀，就安安稳稳，踏踏实实的，吃吃该睡睡，该玩玩，没事儿了看看书，聊聊天，下下棋。”

“随随便便活到200岁，300岁，1000岁的。亲眼看着黄金时代的到来。”

“那可是一个真正的黄金大世！”

初阳还有一句话没说出来。

在无尽的岁月当中，等着秦命回来！

……

一片碧蓝的天空之下。

秦命毫无症状的出现在空旷无比的草原上，而且还是以人类的形态出现。

他穿着朴素的白色卫衣和黑色运动裤，左手手腕上还有那根叶泠然亲自绑上的红绳。