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麻省理工学院物理学家证实光的双重性:量子领域的启示

07:41, 28 七月

编辑者: Vera Mo

麻省理工学院(MIT)的物理学家通过理想化的双缝实验,提供了光同时具有粒子和波动性质的证据。这项研究验证了量子力学的核心原理,并解决了阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔之间长期的争论。

双缝实验最初由托马斯·杨在1801年构思,证明了光的波动性。然而,观察单个光子路径的行为似乎消除了干涉图案,暗示了粒子行为。这种悖论一直是量子力学讨论的核心议题。

MIT的团队在沃尔夫冈·凯特勒教授的带领下,使用单个原子作为狭缝,并用微弱的光束散射单个光子。通过控制原子的量子状态,他们可以控制关于光子路径的信息。他们的发现证实,获得关于光子路径的知识会降低干涉图案的可见度,正如量子力学所预测的那样。

这一结果为量子物理学中长期存在的争论带来了清晰的认识。值得注意的是,普朗克质量为2.18×10⁻⁵克,远大于所有已知基本粒子的质量。

这项研究尤其重要,因为2025年是联合国宣布的国际量子科学技术年。该倡议旨在提高公众对量子科学及其在各个领域应用的认识。MIT的实验结果是对这个关键年份的恰当庆祝。

从更广阔的角度来看,这项研究提醒我们,现实往往比我们最初看到的更加复杂。光的双重性不仅仅是一个科学概念,它也可以被看作是一种隐喻,提醒我们,我们所经历的每一个情境都可能包含多种可能性。当我们接受这种复杂性时,我们可能会发现新的视角和解决方案,从而丰富我们的理解和应对世界的方式。

来源

  • Massachusetts Institute of Technology

  • MIT News

  • International Year of Quantum Science and Technology

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