後飛的笨鳥
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(對外在世界的認知之十）
在達芬奇把光定義成波以後的兩百年裏，像開普勒和笛卡爾這樣的大家都對光做過不同層麵的研究和思考。到了牛頓俯視天下的年代，人們對這個事情的看法還是莫衷一是。這讓牛頓對探索光的本質也產生了濃厚的興趣。幾十年間，在做了很多實驗和思考之後，牛頓認為光不是波。
牛頓在他所著的《光學》一書中，表達出對達芬奇那樣說法的不以為然，他以反詰的口吻寫到，光線難道不是從閃亮的物質發射出來的很小的物體嗎？還記得吧，我在以前的文章裏說過牛頓受盧克萊修的影響很深，自稱是原子論者，更不要忘記他還是微積分的發明奠基者。當牛頓說很小的時候，他的意思是比攆成細末的麵包屑還要小，是小到無法看到的程度的顆粒，是向無限小過渡的粒子。牛頓這麽說的理由是，那種被稱作是波的東西，在推進途中遇到障礙時會繞過去。想象一下，海水漲潮時，沙灘上的礁石是不可能阻擋住洶湧而至的潮水的，浪會從旁邊繞到礁石的後麵。但是，光卻繞不過去，當強光照射過來時，被礁石擋住的後麵是一片黑暗，這是由於光遇到了障礙停了下來。那麽，什麽東西遇到障礙會停下來呢？當然是物體，小物體。你在礁石後麵躲湧過來的浪，你會被吞沒；但如果你要是蹲在礁石後麵躲子彈，躲光線，你會很安全。聽上去，這樣的比較分析當然是合乎邏輯合乎道理的，於是，牛頓給出了結論：光是粒子。
在維多利亞時代，英國有個曆史學家叫卡萊勒（Charlyle), 他認為，曆史是天才人物推動的。在自己的著作《英雄，膜拜和曆史》中，卡萊爾說過這麽一段話, 偉大的人物總能讓天際照亮，其餘的人是等著他的火種，他們像是燃料，當然以後也會生成火焰；百萬之眾中能夠點燃他人靈魂之火的人，是因為他有想法。達芬奇和牛頓都是天才，他們都是有想法的人，是在關鍵的時候頭腦裏都能迸出思維火花的人。接下來在十九世紀出場的托馬斯.楊（Thomas Young），也是位天才，他也是腦子裏總是有想法，被人稱作“什麽都知道的人”，而且是世界上“最後一位”什麽都知道的人。對此，我的理解是，自此以後這世界就太複雜了，就不會再有什麽“學貫中西”的能人了。
托馬斯楊小的時候人很聰明，熟練掌握很多種語言，但他真正的科班職業是一名眼科醫生。十九世紀初的時候，拿破侖占領了埃及，他下麵的人發掘出來一塊奇怪的碑石，上麵刻有三種文字，幾十年過去了，一直沒有人能知道那些文字說的是什麽。托馬斯楊憑借自己雄厚的語言天賦，花了很大的力氣，最終搞明白了埃及象形文字的意思，破解了碑石的謎團。這件事讓托馬斯楊多才的名聲廣為人知。
不過，托馬斯楊最值得後人稱道的，是他在物理光學中的發現和突破。據說，有一天楊在劍橋伊曼紐爾學院附近的池塘邊興致勃勃地散步，這時有兩隻並排浮水的鴨子在靜靜的水麵上遊過，身後拖出了兩組三角形的水紋，是兩個拉得長長的V字。這引起了楊的注意，他駐足仔細觀看那平靜的水麵上浮現的波紋，他發現了以前達芬奇扔了兩塊石頭後沒有看到的東西。楊這時看到的，是鴨子劈開水，身後有兩個三角形保持著形狀慢慢展開，當其中有的部分相交在一起時，它們創造出了新的複雜的圖案，是方塊的格子，幾何中的方形。圖案中有的地方兩個浪峰重合形成一個更大的波峰；有的地方重合後卻什麽也沒留下。於是，形成了彎曲的方形。怎麽會有兩條傳動著的線相遇，卻什麽都沒留下呢？1+1=0？怎麽可能呢？
楊回去做了一個方形波動水箱，用玻璃做底麵。水箱上麵橫著一根杆，上麵分開拴著兩根繩子，繩下吊著同等重量的重物。兩個重物可同時墜入被精準測量的水麵，就像達芬奇同時扔的兩塊石頭，擊起水波。在水箱玻璃底下，點上蠟燭，使得水鄉裏的波紋投影到上方斜立著的屏幕上，以便觀察。這樣，以前達芬奇描述過的景象出現了。波動保持前行，波源保有標識等等。但是，還可以看到，峰＋峰＝大峰，峰＋穀＝平麵。 於是，托馬斯楊把這種現象叫波的幹涉。
接下來，楊把這個實驗引入到對光的研究上，他做了雙縫實驗。這其實是一個即能說明問題，又能激起興趣的簡單操作，如果是家裏有十來歲的孩子，真是建議一起親身揭示一下隱藏著的科學形態。在一張紙上開兩個平行的窄縫，再拿一張紙開一個縫。然後點燃一支蠟燭，把一個縫的紙擺在蠟燭的前麵，使蠟燭的光亮從第一個縫中通過，變成一束窄線，然後再把兩個縫的紙放在後麵，用牆當屏幕。這時，你就會看到一組條紋印在牆上。 當兩束光的波峰相遇，得到的就是更亮的光，波穀相遇，致使它們彼此更深更暗。這就是水中波紋的道理，波的幹涉或衍射效應。
至此，托馬斯楊確信，光，是波動而不是粒子。可是。。。
圖一，同時往水裏扔石頭引起的波紋。
圖二，雙縫實驗和光的衍射
你的計劃聽上去很好，就先按照那個思路寫吧。我還是覺得楊的雙縫實驗隱含了量子世界裏最fundamental的奧秘。 大家一起學習。
我仔細看了網友們推薦的視頻和文章。很受啟發，我會嚐試著把新的科學認知和哲學思考以我的理解呈現出來，到時候還請大家過來指教討論。
我原打算這個講光的題目，是上中下三篇，講到愛因斯坦波粒二象性的論點和光的恒速推論就打住，這麽看來還得再深挖挖，再多想想。不過我的根基不夠，怕是把握不好理解不到位，多給指導哈。
山人，我在看 https://hackaday.com/2016/09/07/the-quantum-eraser/ ，不一定太專業，參考一下無妨。 這個實驗一定有不同解釋的。
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謝謝回帖
這個雙縫實驗看似簡單，越做越恐怖。。
早上躺在床上看了，很神奇。還得找時間再看一遍，我的腦力不夠，裏邊很多的推理思路設計思路還沒完全整明白。
我的理解是，意思上還是同一時間裏是或不是都在那，即我這係列裏最開始說的，A=A和A≠A同時存在。但是選擇了一種，另一種的一切記憶一切痕跡就要清零，這種想象太顛覆了，而且，這種act可以是逆溯，難以想象，還得找書看看，弄明白基本道理。
希望常來提供指導性建議和指正。
回複 'jw2009' 的評論 : 非常感謝這種指導提示性留言。
你是說，單一的photon被發射到雙縫的實驗嗎，如果沒有detector，單一發射的phonto也會有幹涉，像是波，分開走了兩個縫，但是一裝上detector，光子就隻走一個縫了？大概是這樣吧？是不是光子走到縫前的那一刻才決定是以波還是粒子的身份通過呢，這就是量子力學奇怪的地方吧？挺難理解和想象背後的動因機製。
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你是說，單一的photon被發射到雙縫的實驗嗎，如果沒有detector，單一發射的phonto也會有幹涉，像是波，分開走了兩個縫，但是一裝上detector，光子就隻走一個縫了？大概是這樣吧？是不是光子走到縫前的那一刻才決定是以波還是粒子的身份通過呢，這就是量子力學奇怪的地方吧？挺難理解和想象背後的動因機製。
請教一下，這種不確定的背後機製到底是什麽呢。您認為？