“神仙打架”被中國科學(xué)家終結(jié) 用原子畫上句號

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2025-12-14 22:44:53 舒心且清雅

中國科學(xué)家用一個(gè)原子終結(jié)了愛因斯坦和玻爾之間長達(dá)百年的爭論，讓這兩位科學(xué)巨匠在天之靈握手言歡。1927年布魯塞爾會(huì)議上，愛因斯坦提出“反沖狹縫”的思想實(shí)驗(yàn)，試圖挑戰(zhàn)玻爾的“波粒二象性”理論。玻爾則用“互補(bǔ)性原理”進(jìn)行回應(yīng)，雙方未能分出勝負(fù)，這場爭論成為了量子力學(xué)中的懸案。

思想實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中具有重要地位，但往往難以實(shí)際操作。愛因斯坦的思想實(shí)驗(yàn)要求既能觀測光子從哪個(gè)狹縫通過（粒子性），又能觀察到干涉條紋（波動(dòng)性）。玻爾則指出，根據(jù)海森堡的“不確定性原理”，這種精確測量會(huì)導(dǎo)致干涉條紋模糊。由于技術(shù)限制，這個(gè)實(shí)驗(yàn)一直被認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)。

直到潘建偉、陸朝陽等中國科學(xué)家登場。他們采用了一種創(chuàng)新的方法：用“光鑷”技術(shù)捕捉并冷卻銣原子，使其動(dòng)量不確定性降低到與單個(gè)光子相當(dāng)?shù)某潭?。這個(gè)被囚禁的原子成為了一個(gè)極其靈敏的“單光子反沖探測器”。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著調(diào)節(jié)光鑷強(qiáng)度，干涉條紋對比度呈現(xiàn)出連續(xù)變化。原子被束縛得越緊，其動(dòng)量不確定性越大，光子與原子的糾纏減弱，光子的波動(dòng)性更加明顯。反之亦然。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果完美地驗(yàn)證了海森堡不確定性原理，揭示了波粒二象性的本質(zhì)。

這項(xiàng)研究不僅解決了長久以來的爭議，還展示了工程技術(shù)在基礎(chǔ)物理研究中的巨大潛力。潘建偉團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在能夠同時(shí)操控成千上萬個(gè)原子，這些原子正成為未來量子計(jì)算機(jī)的重要組成部分。中國的量子科學(xué)家們已經(jīng)在探索下一個(gè)更瘋狂的“思想實(shí)驗(yàn)”。

(責(zé)任編輯：0882)

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