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我只想當(dāng)一個安靜的學(xué)霸 205章 傳授經(jīng)驗(yàn)
邁克耳遜干涉儀利用分振幅法產(chǎn)生雙光束以實(shí)現(xiàn)干涉,在近代物理中具有一定地位。
沈奇正在做這個實(shí)驗(yàn),這是若干基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)中的一個。
將擴(kuò)束器轉(zhuǎn)移到邁克耳遜光路以外,調(diào)節(jié)氦氖激光器支架,配合光靶使光束平行于儀器的臺面,控制各光學(xué)鏡面的入射和出射點(diǎn)到臺面的距離約為70mm……沈奇嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作流程執(zhí)行,這個近代物理的光學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)并不難,考驗(yàn)的是耐心和細(xì)心。
記錄原始數(shù)據(jù)后,沈奇很快計(jì)算出激光波長及空氣折射率,將記錄紙手稿交給物院的一位實(shí)驗(yàn)助教。
年輕的實(shí)驗(yàn)助教檢查沈奇的記錄紙,點(diǎn)了點(diǎn)頭:“OK,沒什么問題。”
“師兄,綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也是你負(fù)責(zé)哈?”沈奇問到。
“對的,任老師已經(jīng)交待過了。”實(shí)驗(yàn)助教看上去對任教授很尊重,他是物院的一位品學(xué)兼優(yōu)研究生。
“研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)兀俊鄙蚱嬗謫枴?p/>
實(shí)驗(yàn)助教笑道:“還是我負(fù)責(zé),總而言之本科生實(shí)驗(yàn)方面的事情,你找我就好了。”
“謝謝了老哥,對了,老哥怎么稱呼?”沈奇心說任老爺子挺有能量的,分分鐘就搞定了我的物理實(shí)驗(yàn)安排。
“我叫秦浩,現(xiàn)在讀研二。”實(shí)驗(yàn)助教說到,然后虛心請教般的問到:“沈奇,我問你個事情哈,普林斯頓的面試具體怎么操作?”
“非常簡單,跟那個老外面試官吹吹水就好了,面試時間一般在1小時左右,45分鐘講英語,15分鐘說中國話。”
“現(xiàn)在這些老外很厲害的,中國話講的超級溜。”沈奇說到,傳授經(jīng)驗(yàn)。
“光吹水啊?面試官不考察學(xué)術(shù)方面的問題?”秦浩又問。
“浩哥,別人怎么面試的我不清楚,我只能說說我自己的面試經(jīng)歷。”
“那個美國面試官一開局就表揚(yáng)我,說我的紙面數(shù)據(jù)優(yōu)異,然后問我,嘿,沈,你有沒有什么精彩而特別的經(jīng)歷?”
“我沒啥精彩而特別的經(jīng)歷,就回憶了我的往事,從高中一直回憶到大二,然后過了幾天,我收到了普林斯頓的offer。”
沈奇耐心的告訴秦浩盡可能多的面試細(xì)節(jié),互相幫助嘛,后面兩個物理實(shí)驗(yàn)還得仰仗秦浩協(xié)調(diào):“所以,浩哥也想去普林斯頓?”
“有這個想法,想去常春藤讀博。”
“但普林斯頓太難申請了,或許我的目標(biāo)應(yīng)該是賓大或者康奈爾。”
秦浩非常羨慕的說到:“還是沈奇你牛,大二階段就拿到了普林斯頓的offer,普林斯頓數(shù)學(xué)系的offer。”
沈奇說到:“常春藤那些學(xué)校面試程序估計(jì)差不多,主要是考察申請者的口頭表達(dá)能力吧。”
“和面試官交流時應(yīng)避免語無倫次,前言不搭后語,邏輯混亂。交流什么話題倒不是重點(diǎn),重點(diǎn)是交流時的自信和從容。個人意見,僅供參考。”此時的沈奇更像是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的師兄。
最靠譜的咨詢渠道當(dāng)然是請教剛參加完普林斯頓面試,并順利通過的沈奇。
在任教授的安排下,在秦浩的具體協(xié)調(diào)下,沈奇于次日參加物院綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
同樣是光學(xué)實(shí)驗(yàn),沈奇給實(shí)驗(yàn)取了個好聽的名字“光子間的心靈感應(yīng)”,并列出所需的實(shí)驗(yàn)儀器清單。
和模式化固定程序操作的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)不同,綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)者自己設(shè)計(jì)方案。
沈奇申請的實(shí)驗(yàn)儀器非常簡單,一個光源發(fā)射器,兩個探測器,幾面普通透鏡,一面半透鏡。
在秦浩的監(jiān)督下,沈奇開始了“光子間的心靈感應(yīng)”實(shí)驗(yàn)。
沈奇小心翼翼的調(diào)整光源發(fā)射器,不斷降低入射光的功率,直到最終發(fā)出極其微弱的光,并讓它通過半透鏡。
半透鏡是一種特殊的鏡子,一半的光可以通過,另一半被反射。
入射光被半透鏡分為兩段,再用普通透鏡分別改變它們的行進(jìn)路線,最后抵達(dá)光子探測器。
實(shí)驗(yàn)到了這個步驟,其實(shí)已進(jìn)入了量子力學(xué)領(lǐng)域,要解決的問題是,光到底是個啥玩意?
牛頓認(rèn)為光的本質(zhì)是人眼看不到的微小粒子,同時代的惠更斯卻認(rèn)為光的本質(zhì)是一種波。
兩位大佬及各自的追隨者爭吵了一百多年仍未分勝負(fù)。
直到托馬斯楊進(jìn)行了著名的雙縫實(shí)驗(yàn),才獲得了光是一種波的決定性證據(jù)。
然而辯論仍在繼續(xù),不久之后愛因斯坦站了出來,他站牛頓,主張光具有粒子性,光量子說因此誕生,物理學(xué)的新時代開啟。
現(xiàn)在大家都知道了,光具有波粒二象性。
波動性和粒子性是極端對立的兩種特性,猶如硬幣的正反面,我們永遠(yuǎn)只能看到其中的一面,但無法否認(rèn)另一面的存在。
光子的波動性和粒子性何時出現(xiàn)就如拋硬幣,五五開,完全隨機(jī),物理學(xué)術(shù)語稱為量子關(guān)聯(lián),它是量子密碼設(shè)定的理論基礎(chǔ)。
量子密碼比撩妹用的維吉尼亞密碼更高端,數(shù)學(xué)系的選修課《密碼學(xué)》只是簡單描述了幾句,沈奇涉獵較淺,這是非常偏應(yīng)用的一個領(lǐng)域。
沈奇操作實(shí)驗(yàn)儀器,通過兩個不同的探測器來接收光子。
被波動探測器接收到的光子呈波動性,被粒子探測器接收到光子呈粒子性。
實(shí)際上這些光子來自于同一束微弱的光源,被半透鏡分光后,期波粒特性取決于探測器的屬性。
實(shí)驗(yàn)做到這里,沈奇可以收工了,他復(fù)制了當(dāng)代物理學(xué)家惠勒的“延時選擇實(shí)驗(yàn)”,徹底證明了光的波粒二象性。
愛因斯坦也好,玻爾也罷,20世紀(jì)初的量子物理大佬們在理論上提出了方向和見解,但受制于當(dāng)時的實(shí)驗(yàn)條件,無法通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行完美證明。即便是世紀(jì)最基礎(chǔ)的量子物理實(shí)驗(yàn)儀器,在愛因斯坦他們那個年代也是神器一般的存在。
沈奇更愿意認(rèn)為光子具備孿生屬性,他的實(shí)驗(yàn)并未結(jié)束,他利用孿生光子繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
孿生光子即兩個光子在同一方向上振動,好像光子與遠(yuǎn)處的其他光子通過“心靈感應(yīng)”進(jìn)行瞬時信息交換。
“浩哥,我的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,我只能做到這一步了,高速量子計(jì)算機(jī)的研究超出了我的能力范圍。”沈奇關(guān)閉實(shí)驗(yàn)儀器,在記錄紙上簽名,交給秦浩。
“也超出了我的能力范圍。”秦浩接過沈奇的實(shí)驗(yàn)記錄紙,也簽了個名,之后他將上報(bào)物院老師,并以實(shí)驗(yàn)助教身份給沈奇寫出初步評語。
沈奇在兩天內(nèi)完成了兩個物理實(shí)驗(yàn),還剩最后一個研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),這需要一些準(zhǔn)備時間。8)
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