量子力學(xué)世界中的粒子可以同時(shí)存在于兩個(gè)位置，也可以彼此相距很遠(yuǎn)，而這讓我們生活在古典物理學(xué)的宏觀世界中感到恐怖。但是，兩者之間的確切界限仍然是一個(gè)謎。現(xiàn)在，物理學(xué)家比以往任何時(shí)候都更加模糊了這條線(xiàn)，一項(xiàng)新的“雙縫實(shí)驗(yàn)”表明，包含多達(dá)2000個(gè)原子的大分子可以同時(shí)存在于兩個(gè)位置。
實(shí)驗(yàn)聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，光被射向一個(gè)表面，該表面上切有兩個(gè)狹縫，光在其后面的另一個(gè)表面最終投射到該表面上。如果光僅由常規(guī)粒子組成，則后表面上的圖案將僅以狹縫的形狀和大小出現(xiàn)。但是，結(jié)果卻顯示光波像水面的漣漪一樣互相反射，在表面形成一種類(lèi)似于虎紋的圖案。
最奇怪的是，即使對(duì)單個(gè)光子（或光粒子）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也會(huì)出現(xiàn)相同的條紋圖案。不知何故，這些光子似乎并沒(méi)有像預(yù)期的那樣走固定的一條路，而是一次遍歷所有光子并互相干擾。
這種現(xiàn)象稱(chēng)為量子疊加，最著名的就是薛定諤的貓。在這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)中，隱藏在盒子里的貓既沒(méi)有生也沒(méi)有死，而是同時(shí)存在。直到當(dāng)盒子被打開(kāi)時(shí)，這種疊加塌陷成一種狀態(tài)或另一種狀態(tài)。
出于同樣的原因，如果在上述實(shí)驗(yàn)的狹縫處設(shè)置檢測(cè)器，以便他們測(cè)量光所走的路徑，則條紋圖案會(huì)消失，度量結(jié)果的模糊性會(huì)在得到評(píng)估后立即消除。
但是疊加似乎僅適用于量子領(lǐng)域 - 隨著物體變大，這種現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)變得越來(lái)越困難，而當(dāng)達(dá)到宏觀尺度時(shí)，它似乎完全消失了。甚至薛定諤的貓思想實(shí)驗(yàn)也需要建立量子鏈接-傳說(shuō)中的盒子中也有一個(gè)放射性原子，而貓的存活取決于原子是否衰變。
那么極限在哪里？一次可以放在兩個(gè)地方的最大物體是什么？維也納大學(xué)和巴塞爾大學(xué)的科學(xué)家在對(duì)迄今測(cè)試的最大分子進(jìn)行了雙縫實(shí)驗(yàn)后，現(xiàn)在更接近答案了。
先前的記錄涉及包含800多個(gè)原子的分子，但是最新研究小組成功地將其擴(kuò)展到2000個(gè)原子。
研究人員專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了質(zhì)量大但仍足夠穩(wěn)定的分子，可以在雙縫隙處發(fā)射，在超高真空下形成分子束。測(cè)量最終結(jié)果需要使用基線(xiàn)為2m（6.6 ft）的新設(shè)計(jì)的物質(zhì)波干涉儀。
果然，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這些分子以量子疊加狀態(tài)存在，并且像波紋一樣相互干擾，每次長(zhǎng)達(dá)7毫秒。這使邊界比以往任何時(shí)候都更接近我們的宏觀世界，從而模糊了量子物理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)之間的界線(xiàn)。
研究的主要作者Yaakov Fein表示：“我們的實(shí)驗(yàn)表明，量子力學(xué)及其所有奇特的特性也非常強(qiáng)大，我很樂(lè)觀，未來(lái)的實(shí)驗(yàn)將對(duì)它進(jìn)行更大規(guī)模的測(cè)試。”
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