电子双缝干涉和光子“延迟选择实验”之谜终极揭密
有人把电子双缝干涉实验称为十大经典物理实验之首,认为这个实验颠覆了人们对世界原本的认识,让人匪夷所思、毛骨悚然。众多有志之士试图解决这个问题并为之不懈努力,也有一些人对此一知半解却喜欢发表见解,一些视频、揭秘文章读来让人啼笑皆非,最常见的错误就是把电子通过双缝后遇到观测会使电子呈现两条亮纹(表现出“粒子性”)强加到光子上,认为光子通过双缝后一旦观测也会出现两条亮纹表现出“粒子性”。实际上电子双缝实验表明:电子经过双缝后受到双缝的“调制信息”非常容易丢失,外界极其微小的扰动都能够使电子丢失“调制信息”而呈现“粒子性”条纹,比如实验设备观测的影响;但是光子经过双缝后受到双缝的“调制信息”却不容易丢失,比如我们可以在水中做光子双缝干涉实验,光子经过双缝后受到介质水的影响依然能够形成明暗相间的条纹,只有强力擦除才能使光子丢失“调制信息”(量子擦除实验)。电子双缝干涉实验和延迟选择实验深刻揭示了传统波动理论的重大缺陷,也预示着当代量子力学将迎来新的重大发展。
为了全面揭秘电子双缝干涉之谜和光子延迟选择实验,本章节我们将重点讨论四个问题:一是光子(电子)同时到底通过了几条缝?二是光到底是不是波?三是单光子可以形成明暗相间的“干涉条纹”。四是光的反射能够形成明暗相间的“干涉条纹”。
( 一)电子双缝干涉实验。上个世纪科学家普遍认为电子作为一种实物粒子,通过双缝后将在屏幕上打出两条亮纹,就像子弹通过双缝后将在屏幕上形成两条弹着点一样(如下图所示)。1961年,蒂宾根大学的克劳斯·约恩松用电子束做了双缝干涉实验,发现电子通过双缝后在屏幕上形成了明暗相间的条纹(“干涉条纹”)。
1974年,克劳斯·约恩松将电子一粒一粒地发射出来并让它通过双缝,当第一个电子到达屏幕以后过一段时间再发射第二个电子(目的是为了确保第一个电子不会对第二个电子产生影响),经过足够长的时间之后屏幕上依然出现了干涉条纹(若干条等宽的亮纹)。
波动理论认为电子双缝干涉条纹的产生是电子间相互干涉的结果(即通过左缝的电子与同时通过右缝的电子间产生了干涉),如果是成对的电子同时通过双缝还好理解,但问题是电子发射源每次只发射一个电子屏幕上依然产生了干涉条纹。那么单一电子在跟谁干涉呢?它到底通过哪条缝呢?这是波动理论所不能解释的。弄清楚电子到底从哪条缝通过方法很简单,我们搬一个小板凳坐在上缝或者下缝处吃着西瓜盯着看,当然这是不可能做到的,但科学家的思路和吃瓜群众是一样的。
为了搞清楚单个电子到底是从哪条缝经过的、电子有没有同时通过双缝,科学家还是蛮拼的,他们在双缝后加了一个观测仪器(用实验仪器代替了吃瓜群众),实验成功地观测到电子通过了左缝、右缝、左缝、右缝……,并且实验中发现同一时刻电子只通过一条缝。但更神奇的事情发生了:不加装探测装置观测的时候,电子表现出波的特性(在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹),而一旦加装探测装置电子就表现出粒子性(在屏幕上形成两条亮纹)。为了排除光子对实验的影响,科学们又做出了一种既不影响电子、又能观测到电子的装置,这种观测仪器不发光、只接收光,但得到结果还是一样:不观测电子就表现出波动性、一旦观测电子就表现出粒子性。在经历多次实验以后,科学家们普遍认同了这一观点:一旦我们观测电子就表现为粒子性,如果我们不观测电子就表现出波动性,于是有人提出人类的意识会影响最终的实验结果。
当代物理学对电子双缝实验的主流解释为哥本哈根诠释:光子(电子)总是以波的形式在空间分布和传播,当外界对光子(电子)进行了成功探测时就会使光子(电子)波函数坍缩成一个点。这种观点认为在电(光子)的双缝实验中,电(光子)总是以波的形式同时通过双缝中的上缝和下缝,如果光波在上缝处被探测到,那么同时以波的形式通过下缝的光波就会消失,因为光的波函数会在上缝处坍缩成一个点;同样,如果光波在下缝处被探测到,那么同时以波的形式通过上缝的光波就会消失。
既然电子的运动状态会因为吃瓜群众的参与(实验仪器的观测)而发生改变,那么电子是怎样知道我们是否进行了观测?难道它是智慧生物?电子双缝干涉实验结果惊得我们手里的瓜掉在地上摔得稀碎,我们的智商似乎被小小的电子按在地上摩擦,必须得把这个问题弄明白了。
(二)光子延迟选择实验(量子擦除实验)。既然电子好像能够未卜先知,从刚一离开发射器的时候就事先知道前面有探测它行进路径的仪器,所以就从波形态转变成粒子形态,如果我们经过巧妙设计将观测仪器放到双缝后面的位置,然后等电子离开双缝一段时间之后,再决定是否打开仪器来记录电子的路径。这样电子之前是以粒子状态通过一条缝、还是以波的形态通过双缝,完全取决之后我们如何选择--打开或关闭记录仪器。按照这个思路,约翰·惠勒于1979年提出了著名的“延迟选择实验”。
“延迟选择实验”的基本思路是用涂着半镀银的反射镜来代替双缝,使一个光子有一半可能通过反射镜、一半可能被反射,波动理论认为这是一个量子随机过程,跟光子选择双缝还是单缝本质上是一样的。把反射镜和光子入射途径摆成45度角,那么它一半可能直飞,另一半可能被反射成90度角。我们可以通过另外的全反射镜,把这两条分开的岔路再交汇到一起。在终点观察光子飞来的方向,这样我们就可以确定它究竟是沿着哪一条道路飞来的。我们也可以在终点处再插入一块呈45度角的半镀银反射镜,这又会造成光子的自我干涉(注意这里判断光子发生自我干涉的依据是屏幕上形成了明暗相间的干涉条纹)。如果我们仔细安排位相,我们完全可以使得在一个方向上的光子呈反相而相互抵消(即光子到达不了这一方向),而在一个确定的方向输出(光子能够到达确定的方向)。这样的话我们每次都得到一个确定的结果(就像每次都得到一个特定的干涉条纹一样),根据量子派的说法,此时光子必定同时沿着两条路径而来!总而言之,如果我们不在终点处插入半反射镜,光子就沿着某一条道路而来,反之它就同时经过两条道路。关键问题是,是否在终点处插入半透镜,可以等到光子实际通过了第一块反射镜并且已经快要到达终点时才决定:我们在终点处插入半透镜就会形成干涉条纹由此推论光子应该沿着两条道路前进;反之如果我们在终点处不插入半透镜就会在X探测器或者Y探测器中观测到光子,由此推论光子应该只沿着一条道路前进。换句话说,我们可以在事情发生后再来决定它应该怎样发生!
虽然听上去令人难以接受,但这却是哥本哈根派的一个正统推论!在惠勒的构想提出5年后,马里兰大学的卡洛尔·阿雷和其同事真的做了一个延迟实验,其结果证明,如果选择在终点处插入半透镜还是不放半透镜会得到两个截然相反的结果--如果不在终点处插入半反射镜,光子就沿着某一条道路而来;如果在终点处插入半反射镜,光子就会同时经过两条道路而来。后来不断有人对该实验进行了改进并不断重复都得到了相同的结果。
这里我们要特别强调指出一个问题:电子双缝干涉实验验证不了电子从哪个缝经过的问题,于是科学家就设计出了光子“延迟选择实验”来解决这个问题,但是“延迟选择实验”使用的并不是电子而是光子!不是电子!不是电子!因为实验用到的粒子是光子,所以通过这个实验认为电子同时通过双缝的结论并不可取!虽然作为吃瓜群众的我们并不会做这个实验,但我们挑毛病的本领却是一流的,这就像鸡和鸭都是家禽--鸭会游泳而鸡会刨地,据此我们不能认为鸡同时会游泳和刨地一样,我们不能用光子实验来验证电子的性质,这个实验设计本身就有问题,并且是一个很幼稚的常识性错误。物理学家认为电子和光子都微观粒子都有波粒二象性,所以电子通过双缝的行为和光子通过双缝的行为是相同的,实际上这是对微观粒子内部结构不了解造成的:光子不带电而电子带一个单位负电荷,光子可以在水中传播很远而电子即使在空气中也传播不远等等。很多吃瓜群众由此认为光子和电子通过双缝的行为是一致的:电子通过双缝后会在观测作用下表现出粒子性,所以光子一经观测也会表现出粒子性。
光子与电子双缝干涉现象的区别。光子和电子通过双缝后都可以形成干涉条纹,这是两者的相同点。从微观角度来讲,光子、电子和原子都能够吸收特定数目的引力子,也会吸收引力子的冲量作用,从而改变原来的运动轨迹到达屏幕上不同的位置。简单来说就是微观粒子在连续作用的引力下显示出不连续的运动状态(可参考《引力作用有极小值》一文)。
两者的不同点在于:光子和引力子的结合较为紧密而电子和引力子的结合较为松散。表现在:光子经过双缝后再次经过凸透镜汇聚后仍然可以在屏幕上形成干涉条纹,也就是说光子在经过双缝后再次与外界物质作用时不会“裂变”放出引力子,凸透镜不会抹掉光子经过双缝时引力作用的调制信息。在空气中光通过双缝后会形成明暗相间的干涉条纹,如果我们在水中做相同的实验也能够得到干涉条纹,只不过条纹的间距变小了,也就是说光子经过双缝后的引力调制信息较不容易丢失。但电子经过双缝后的调制信息极易丢失,甚至在外界轻微扰动作用下就会立即丢失原来的信息。比如我们用电子做双缝干涉实验,在真空中电子通过双缝后会形成明暗相间的条纹干涉,当我们在双缝加一个仪器以观测电子到底通过哪条缝时,电子会立即“裂变”放出引力子并表现出粒子性特征,当我们把观测对电子的努力减小时也会让电子“裂变”放出引力子,总之电子受到极其微小的扰动作用就会丢失双缝加在其上的调制信息。
(三)货车拉瓜实例。为了解释电子双缝干涉实验和光子延迟选择实验、用通俗易懂地阐述清楚我们的观点,我们来看一个伤害性不大但侮辱性极强的简单例子。拿吃瓜群众吃瓜的例子来讲,既然要吃瓜肯定需要车拉。假设有一辆载重5吨的小货车,行驶在一条笔直的、非常平坦的公路上,小货车装满了5吨西瓜、此时已经满载再也装不下西瓜了(可以认为西瓜在这辆小货车车厢里堆成了圆锥形,再也放不下西瓜了,再放就会滚下来)。小货车经过一个路口时遇到车主的一个朋友,有几个苹果要顺路捎带回家,虽然此时货车再也装不下西瓜了但再装几个苹果是没有问题的,车主就把苹果放在了西瓜上。小货车通过检查站时,如果没有人检查拿走苹果货车司机就会拐弯去朋友家;如果有人发现把苹果拿走则货车司机就会一直向前行驶(因为不用再拐弯去朋友家)。我们可以把装满西瓜的小货车看作自由电子,把货车经过的路口看作双缝,小货车经过路口会多几个苹果,就像自由电子经过双缝变为“超临界状态”一样。电子通过双缝时观测成功就表现出粒子性而没有观测就表现出波动性,同样地,货车拉瓜例子中有人检查货车就直线行驶、没有人检查货车司机就会拐弯,似乎人的意识会影响货车的行驶路线。
为了排除人的意识影响,我们用机器代替人来检测是否有车辆通过。用一台机器源源不断地从公路一侧向着另一侧抛出一个个高速运动的皮球,如果没有车辆经过则皮球将到达公路的另一侧,如果有车辆通过则皮球将反弹回来到达计数器,合理调节发射皮球的时间间隔就能够保证每一辆车通过时都会有皮球被反弹回来到达计数器。虽然皮球的质量相对于货车来讲几乎可以忽略不计,但是皮球的碰撞对货车的影响却不能够忽略。由于苹果直接放在圆西瓜上本身就很不稳定,当皮球与货车碰撞后,货车受到震动苹果会立即滚落下来;而当皮球没有与货车碰撞时货车顶部的苹果就不会滚落下来,由此也产生了同样的结果:当我们用机器检测时货车运动运动轨迹就是直线,当我们没有用机器检测时货车运动将拐弯去朋友家。既然皮球的碰撞对货车有影响,那我们就做一个不直接接触小货车的检测。用一辆高速行驶的大货车从小货车旁边经过,当大货车高速经过小货车时,由于高速行驶大货车气流的影响小货车将会发生摆动,这时小货车顶上的苹果同样会掉下来,而大货车不从小货车旁边经过时苹果就不会掉下来。这和我们间接观测电子发出的光子依然会影响电子的运动轨迹是同样的道理。电子能够吸收特定数量的引力子并处于“超临界状态”,“超临界状态”的电子受到外界微小扰动会立即“裂变”并改变原来的运动状态。
(四)明暗相间的“干涉条纹”并不是光子间的干涉作用形成的。我们认为,光子通过双缝后在屏幕上形成的明暗相间的“干涉条纹”并不是光子间的干涉作用形成的,因为我们在实验中并没有直接观测到两个光子之间发生了相互干涉。其理由如下:
光源一次发出几个光子?如果认为光是粒子(具有波粒二象性),波动理论认为至少两个或者两个以上的光子才能发生相互干涉,据当代物理学原子光谱的知识我们知道,原子发光时一次只能发出一个光子。有人认为,光源一次并不是只发出一个光子而是发出多个光子,姑且认为这种说法是正确的。我们让光源发出的光运动一段距离后再决定缝的数量,如果认为光源一次只发出一个光子,那么我们就让这一个光子通过双缝,按照常理一个光子或者通过左缝或者通过右缝,所以不可能发生相互干涉,但经过足够长时间后屏幕上依然能够形成明暗相间的“干涉条纹”;如果认为光源一次可以发出两个光子,那么我们就让这两个光子通过单缝或者3缝,按照常理这些光子也不可能发生干涉,但实际经过足够长时间后屏幕上依然能够形成明暗相间的“干涉条纹”……,这里我们发现无论怎样改变缝的条数,屏幕上总能够得到明暗相间的“干涉条纹”,为了解释这个问题,科学家们作出了这样的解释:光子总是以波的形式在空间中传播,遇到双缝的时候它就会分成两个部分,遇到3缝的时候会自动分成3个部分,遇到4缝的时候又会自动分成4个部分……,不管你们信不信,我反正不信,下面我们来揭示这个假设的不合理之处。
光波一次能够通过几条缝?如果认为光是波动(具有波粒二象性),根据波动理论,光源一次发出一个光子时实际上是发出了一个波动,那么,这个波动的宽度是多少?波动一次能够通过几条缝?我们知道,光在真空中传播时是有一定的速度的,在光前进的道路上放置一条单缝则光波通过单缝后会在屏幕上形成衍射条纹,在光前进的道路上放置两条双缝则光波通过双缝后会在屏幕上形成干涉条纹,放置三条双缝则光波通过三缝后会在屏幕上形成光栅衍射条纹,这里我们看到,光波通过单缝时光波以整体形式通过单缝、通过双缝时分成两部分通过双缝、通过三缝时又会分成三部分通过三缝……通过n缝时又会分成n部分通过n缝,光波是怎样知道前面是单缝、双缝、三缝还是多缝的,它又是怎样根据缝的数量把自己分成一个或者多个部分的?如果认为光源发出的光波是一个整体,在光波前进时我们迅速把前面的单缝换成双缝,则此光波会迅速分成两个部分;若我们把单缝换成三缝,则此光波会迅速分成三个部分……。如果认为光源发出的光波是两个部分,则我们就用三缝来招待它,屏幕上同样会形成明暗相间条纹,表明光波从两个部分变成了三个部分。据此推理,则光波具有智慧,它会根据前面出现的单缝、双缝还是多缝迅速把自己变成一部分、两部分或者多个部分,显然这种解释是不可取的,只能更为深刻地揭示了波动理论的失败和不可取。
一个感光片揭示的波动假说的矛盾。哥本哈根诠释认为:光子(电子)总是以波的形式在空间分布和传播,当外界对光子(电子)进行了成功探测时就会使光子(电子)波函数坍缩成一个点。这种观点认为在光的双缝实验中,光总是以波的形式同时通过双缝中的上缝和下缝,如果光波在上缝处被探测到,那么同时以波的形式通过下缝的光波就会消失,因为光波函数在上缝处坍缩成一个点;如果光波在下缝处被探测到,那么同时以波的形式通过上缝的光波就会消失。
实验器材很简单,找一个双缝用一个透明感光介质把双缝中的下缝填满并保证下缝感光介质每次都能使通过的光子感光,用这个改造后的双缝做实验。当一个光子通过双缝时由于这个光子总是以波的形式通过同时通过上缝和下缝,光波在通过下缝时必然被介质感光,那么同时通过上缝和下缝的光波由于被介质感光(相当于被我们成功观测到),就会立即在下缝处坍缩成一个点变成粒子形态,同时从上缝通过的光波就会立即消失,既然从上缝经过的光波会因为坍缩消失则光波无论如何也不会从上缝处通过。此时屏幕上会形成什么样的条纹呢?根据波动理论的推理,如果感光介质是透明的则屏幕上会出现一条亮纹,这是由于观测导致光子坍缩显示粒子性特征从而打在屏幕上形成一条亮纹;如果感光介质不透明则屏幕上什么条纹也没有(下缝不透明不能够让光通过,而下缝处的感光介质能够让通过此处的光波感光坍缩由些造成上缝波函数消失,所以上缝处也不会有光通过)。有吃瓜群众指出,如果双缝的下缝不透明,那么这样的双缝至少还有一条可以让光子自由通过的上缝,光子即使通过一条上缝至少也会在屏幕上形成衍射条纹,怎么会什么也得不到呢?很明显这是有悖于常理的。
我们都知道,在双缝实验中用一个透明薄云母片或玻璃片盖住下缝,屏幕上形成的依然是干涉条纹只不过整个干涉条纹会向下移动;接下来我们把下缝用薄云母片或玻璃片填满,屏幕上形成的依然是干涉条纹只不过整个干涉条纹向下移动;随后,我们在填满下缝的薄玻璃片涂一层感光介质,接下来就是见证奇迹的时刻了。如果下缝的感光介质不透明,根据波动理论,一个光子在以波的形式同时通过双缝时会在下缝处坍缩成一个点变成粒子形态,由于光波不能从上缝经过而下缝又不透明(也不能从下缝经过),所以屏幕上什么也得不到。实际上,即使双缝的下缝不透明、但至少还有一条可以让光子自由通过的上缝,光子即使通过一条上缝至少也会在屏幕上形成衍射条纹,怎么会什么也得不到呢?这和实验结果完全不符。同样地,如果下缝的感光介质透明,根据波动理论,光波同样不能从上缝经过,这样光波在下缝处坍缩成一个点后会在屏幕上形成一条亮纹,但实际上光波经过用感光介质填满一条缝的双缝后仍然会在屏幕上形成双缝干涉条纹,只不过整个条纹向下移动,同时整个干涉条纹的亮度有所减弱。
退一万步来讲,我们在感光介质挖两条缝并形成了事实上的双缝,双缝占有的空间是小于感光介质占有的空间的,光波与感光介质作用的几率远远大于光波穿过双缝的几率,那么光波是如何识别并且准确穿过双缝的呢?第一种观点,认为光波不会与感光介质作用,显然这是不可能的,即使我们承认光波不与感光介质作用,那么它又怎样在屏幕上形成单独的亮点呢?如果光波不与感光介质作用,那么它同样也不会与屏幕作用,所以屏幕上应该什么也得不到。第二种观点,认为穿过双缝的光波都是漏网之鱼,或者说光波的方向性极强,实际上这也变相承认了光的粒子性。我们知道,双缝的距离是可以调节的,无论我们怎样调节双缝的距离,光波都能够识别并且准确穿过双缝,除了用光波具有智慧以外我们想不出还有什么解释。
这里我们看到,无论感光介质透明还是不透明,波动理论都无法得到正确的结论,这个假想实验也深刻揭示了波动理论的重大缺陷。要从根本上解决这个问题,只有彻底抛弃波动理论,重新认识光的粒子模型。我们认为光子一次通过一条缝时也能够在屏幕上形成明暗相间的“干涉条纹”。实际上这个实验很早之前就有人做过,不过并没有引起足够的重视。
(五)光子通过单缝形成明暗相间干涉条纹的实例(双棱镜实验)。
在菲涅耳双棱镜实验中,当遮住双棱镜的一半时形成的亮条纹形状不变、亮度减小。比如遮住双棱镜的上半部分时,由于通过的光减小了一半,导致观测到的亮纹亮度变暗,但是因为通过双棱镜下半部分光仍然存在,所以条纹形状仍然不会变化;当遮住双棱镜的下半部分时形成的亮条纹形状不变、亮度减小一半。这就告诉我们:双棱镜的一半同样可以形成干涉条纹,那么当遮住双棱镜的上半部分时,实际上只有一个光源但依然形成了明暗相间的条纹,这个实验就是光子通过单缝后依然形成了明暗相间的“干涉条纹”的有力证明。有吃瓜群众认为仅靠这一个实验并不能很好地证明,接下来我们再来看另一个实验。
(六)光子经过反射后形成明暗相间干涉条纹的实例。
康普顿效应。1923年康普顿在研究X射线被较轻物质(石墨、石蜡等)散射时发现,散射谱线中除了有波长与原波长相同的成分外,还有波长较长的成分,其波长的改变量与散射角有关,而与入射光波长和散射物质都无关,这种散射现象称为康普顿散射或康普顿效应。康普顿发现:散射光中除了和原波长相同的谱线外还有波长大于原波长的谱线;波长的改变量随散射角的增大而增加;对于不同元素的散射物质,在同一散射角下,波长的改变量相同,散射光强度随散射物原子序数的增加而减小。康普顿散射只有在入射光的波长与电子的康普顿波长相近时散射才显著,这就是选用X射线观察康普顿效应的原因,而当入射光是可见光或紫外光康普顿效应并不明显。
康普顿认为散射光波长改变是光子和电子作弹性碰撞的结果,碰撞过程同时满足动量守恒和能量守恒;若光子和外层电子相碰撞,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长;若光子和束缚很紧的内层电子碰撞,光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量,根据碰撞理论,碰撞前后光子能量几乎不变,波长不变;因为碰撞中交换的能量和碰撞的角度有关,所以波长改变和散射角有关。
在康普顿实验中,如果我们把检测系统换成一块屏幕,则X射线经过散射后会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹,并且越靠近屏幕顶部X射线光子的能量就越小(波长越长)、越靠近屏幕底部X射线光子的能量就越大,充分说明X射线衍射现象中到达不同条纹的光子质量是不同的。这个实验说明单个光子经过反射后也能够形成明暗相间的“干涉条纹”,同时充分证明了明暗相间的“干涉条纹”并不是光子间的“干涉作用”形成的。
那么,为什么光子质量(频率)越大康普顿效应越明显呢?从微观光子结构角度来讲,光子质量越大其内部各部分之间结合的就越松散,因而越容易被原子中处于“饥饿状态”的电子“掠夺”一部分质量从而使光子的质量(频率)改变越明显。在本文的最后,我们需要强调的是,既然光子经过反射(折射)后能够形成明暗相间的条纹,那么延迟选择实验就不需要我们做任何解释了。
(六)电子双缝干涉实验和光子延迟选择实验的微观解释。
电子双缝干涉实验最简单最直接的解释。我们认为,电子的本质属性是粒子性,在双缝实验中电子只能通过双缝中的一条缝,在双缝引力作用下电子改变运动轨迹打在屏幕上形成了一个亮点。这个过程实际上就是电子在经过双缝时吸收了特定数量的引力子改变轨迹的过程,由于电子和引力子的结合并不是十分紧密,所以一旦有外界扰动(仪器观测影响),电子就会迅速“裂变”放出引力子丢失双缝引力加在电子上的调制信息,并仍以原来的运动轨迹打在屏幕上形成两条亮纹。从目前来看,这种观点是对电子双缝干涉实验最简单最直接最符合事实的解释,但很多人却不愿意相信。
我们知道,原子核可以吸收一个或者几个中子发生“裂变”、两个原子核也可以在一定条件下发生“聚变”并放出巨大的能量这个已经有实验证明,电子也可以“裂变”放出光子同时放出一定的能量,电子“裂变”放出的能量比原子核“裂变”放出的能量小若干个数量级,但依然能够被我们直接观测到,通常情况下大量电子“裂变”放出光子的突出标识就是会发光发热。由于引力子质量非常小,电子“裂变”放出引力子的过程伴随的能量释放极其微小也极不明显,目前我们还无法直接观测到。但是电子运动状态的改变却可以由屏幕上形成的条纹来间接证实,如果电子在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹则说明电子经过双缝后没有“裂变”放出引力子,如果电子在屏幕上形成两条亮条纹则说明电子受到了干扰发生“裂变”放出引力子并改变了运动轨迹。一些喷子看到这里认为这是民科脑洞大开的想象,没有任何科学依据,如果这个问题这么简单的话国外科学家早就解决了,我们对此不作评价。
延迟选择实验(量子擦除实验)的微观原因。正因为光子与引力子的结合比电子与引力子的结合更紧密,所以光子经过双缝后的“调制信息”也更不容易丢失,比如说光子经过双缝后即使经过水介质依然能够在屏幕上形成明暗相间的条纹,或者经过透镜后依然能够在屏幕上形成明暗相间的条纹,但是我们可以用更加有力的量子擦除实验来剥夺双缝加在光子上的“调制信息”,当电子丢失双缝“调制信息”表现出和电子一样的“粒子性”--在屏幕上形成两条亮纹。