一项突破性实验再次证明伯乐配资，在量子世界中，光同时以波和粒子的形式存在 —— 但我们无法同时看到两者。
阿尔伯特·爱因斯坦曾以其著名的态度反对量子理论的理解，即包括光在内的物理对象同时作为粒子和波存在，并且这种二象性无法被同时观测。然而，一项对基础量子实验进行的全新、简洁的重复验证，提供了迄今为止最具结论性、最直接的证据，表明爱因斯坦可能是错的。
在最近发表于《物理评论快报》的一篇论文中，麻省理工学院（MIT）的科学家们成功地在原子尺度上复制了双缝实验，达到了前所未有的经验精度水平。通过使用超冷原子作为光穿过的“狭缝”，该研究团队证实了光的波粒二象性 —— 连同其所有悖论性质 —— 即使在最基础的量子尺度上依然成立。
双缝实验最早由英国物理学家托马斯·杨（Thomas Young）于1801年进行，它阐释了光在量子世界中的双重性质。当一束光（遵循直线路径的光子“粒子”）穿过屏幕上的两条平行狭缝时，在另一侧出现的是一种类似于池塘中两个涟漪合并的干涉图样伯乐配资，就像是“波”。但如果你试图通过窥视狭缝来捕捉这种神秘的转变过程，干涉图样就会消失。
展开剩余65%尼尔斯·玻尔（Niels Bohr） —— 爱因斯坦在此争论中的主要对手 —— 将这一结果称为互补性（complementarity），意指不可能同时测量量子系统的互补属性。但爱因斯坦推测，如果一个用弹簧固定的薄如纸张的狭缝被光照射，单个光子会以类似粒子的方式震动弹簧。这样，我们就能捕捉到光在作用中的二象性。
为了验证这一假说，MIT团队将其实验装置精简到了单原子尺度。他们将原子冷却至微开尔文温度（作为参照：1开尔文约等于零下460华氏度或零下272摄氏度）。他们使用激光将超过一万个原子排列成整齐的类晶体结构。这种高度受控的环境使研究人员能够调整每个原子的“模糊性”（fuzziness），即其位置的确定性。简单来说，一个越模糊的原子，光子穿过时表现出粒子行为的概率就越高。
“这些单个原子就像是你能建造的最小狭缝，”该研究的资深作者、2001年诺贝尔奖得主沃尔夫冈·克特勒（Wolfgang Ketterle）解释道。通过反复用光子轰击这些原子“狭缝”，克特勒及其团队得以记录下光子从原子狭缝散射产生的衍射图样。
不出所料，他们发现玻尔是正确的。他们对单个光子路径观察得越仔细，衍射图样就越弱，这证实了我们无法同时观察到光既是波又是粒子。他们还尝试关闭固定原子的激光 —— 相当于他们装置中的“弹簧”。即便如此，要想追踪光子的路径而不破坏其波状的干涉图样，仍然是不可能的。
“在许多描述中，弹簧扮演着重要角色。但我们证明，不，弹簧在这里并不重要；重要的是原子的模糊性，”该研究的主要作者维塔利·费多塞夫（Vitaly Fedoseev）同样解释道。“因此，必须使用更深刻的描述[如玻尔的互补性]，即利用光子和原子之间的量子关联。”
爱因斯坦有时被指责憎恨量子物理。这并不完全正确。爱因斯坦认为量子理论需要进一步完善，特别是其过度依赖随机性 —— 但他从未完全否认其有效性。正如他在一封写给物理学家马克斯·玻恩（Max Born）的著名信件中所言，量子力学“确实令人印象深刻”，但他的直觉是它“还不是真正的东西……[上帝]不掷骰子”。
爱因斯坦对量子力学有很多疑问，其中许多至今仍未解答。正如爱因斯坦-玻尔之争 —— 以及MIT的新发现 —— 所表明的那样，他对物理学家们习以为常的理论提出的严谨而发人深省的挑战，持续推动着我们对量子力学这个奇异、充满悖论的世界的理解。
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