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是二中擇一的途徑,不應該認為粒子為了透過縫隙而被分成兩半。我們可以考慮修正一下實驗,把一個粒子探測器放在其中的一條縫隙,用來支援粒子不能分成兩部分再分別透過兩縫隙的觀點。由於用它觀測時,光子或任何其他種類的粒子總是作為單獨整體而不是整體的一部分而出現,我們的探測器不是探測到整個光子,就是根本什麼也沒探測到。然而,當把探測器放在其中的一條縫隙處,使得觀察者能說出光子是從哪一條縫隙透過時,螢幕上的波浪狀的干涉花樣就消失了。為了使干涉發生,顯然必須對粒子“實際上”透過那一條縫隙“缺乏知識”。

為了得到干涉,兩個不同選擇都必須有貢獻,有時“相加”——正如人們預料的那樣相互加強到兩倍——有時“相減”——這樣兩者會神秘地相互“抵消”掉。事實上,按照量子力學的規則,所發生的事比這些還更神秘!兩種選擇的確可以相加(螢幕上最亮的點),兩者也的確可以相減(暗點);但它們實際上也會以另外奇怪的組合形式結合在一起。

量子力學中的不確定性原理

德國科學家馬克斯•普朗克在1900年提出,光波,X射線和其他的波不能以任意的速率輻射,而只能以某種稱為量子波包發射。波的頻率越高,能量越大。1926年另一位德國科學家威納•海森伯提出了著名的不確定性原理。為了預言以個粒子未來的位置和速度,人們必須能準確的觀測到它現在的位置和速度。我們將光照到這個粒子上。一部分光波被該粒子散射開來,由此指明它的位置。但是我們不可能將粒子的位置確定到比光的兩個波峰之間更小的程度,所以為了確定測量粒子的位置,必須用短波長的光。可是根據馬克斯•普朗克的假設,人們不能用任意小的量的光;人們至少要用一個光量子。這量子會擾動該粒子,並以一種不能預見的方式改變粒子的速度。也就是說該粒子的位置測量的越準確,所用到的光粒子波長就越短,那麼單個量子的能量就越大,這樣粒子的速度被幹擾的就越厲害。也就是說,粒子的位置測量的越準確,其速度就測量的越不準確。粒子的位置測量的越不準確,其速度測量的就越準確。粒子位置的不確定性乘以粒子質量再乘以速度的不確定性不能小與一個確定量,稱之為普朗克常量。這個極限不依賴被測量的粒子的位置和速度,也不依賴粒子的種類。

由於我們需要光才可以看見物體,但光波比原子的尺度大很多,我們不能期望以通常的方法去“看”一個原子的部分。在量子力學裡面,科學家認為實際上所有的粒子都是波。也就是說科學家們認為粒子或者成為波是構成萬物的基本構件。

什麼是反物質世界

地球和太陽間的引力就是虛引力子的交換引起的,我們知道物體與物體見的引力是相吸引的,在由虛光子的電磁力的情形,力可以是吸引的,也可以是排斥的,這樣在地球和太陽中的粒子間的力大部分都抵消了。

反質子、反中子和反電子如果像質子、中子、電子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。當你照鏡子時,鏡中的那個你如果真的存在,並出現在你面前,會怎麼樣呢?科學家們已經考慮過這個問題,他們把鏡中那個你叫做“反你”。科學家想象很遠的地方有個和我們的世界很像的世界,它將是一個由反恆星、反房子、反食物等所有的反物質構成的反世界。反物質正是一般物質的對立面,而一般物質就是構成宇宙的主要部分。

粒子物理中的反物質概念

我們知道,把自然界紛呈多樣的宏觀物體還原到微觀本源,它們都是由質子、中子和電子所組成的。這些粒子因而被稱為基本粒子,意指它們是構造世上萬物的基本磚塊,事實上基本粒子世界並

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