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205章 傳授經驗

夢想島中文    我只想當一個安靜的學霸
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  邁克耳遜干涉儀利用分振幅法產生雙光束以實現干涉,在近代物理中具有一定地位。

  沈奇正在做這個實驗,這是若干基礎性物理實驗中的一個。

  將擴束器轉移到邁克耳遜光路以外,調節氦氖激光器支架,配合光靶使光束平行于儀器的臺面,控制各光學鏡面的入射和出射點到臺面的距離約為70mm…沈奇嚴格按照實驗操作流程執行,這個近代物理的光學基礎實驗并不難,考驗的是耐心和細心。

  記錄原始數據后,沈奇很快計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驗助教。

  年輕的實驗助教檢查沈奇的記錄紙,點了點頭:“OK,沒什么問題。”

  “師兄,綜合設計性實驗也是你負責哈?”沈奇問到。

  “對的,任老師已經交待過了。”實驗助教看上去對任教授很尊重,他是物院的一位品學兼優研究生。

  “研究創新性實驗呢?”沈奇又問。

  實驗助教笑道:“還是我負責,總而言之本科生實驗方面的事情,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驗安排。

  “我叫秦浩,現在讀研二。”實驗助教說到,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。”

  “現在這些老外很厲害的,中國話講的超級溜。”沈奇說到,傳授經驗。

  “光吹水啊?面試官不考察學術方面的問題?”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歷。”

  “那個美國面試官一開局就表揚我,說我的紙面數據優異,然后問我,嘿,沈,你有沒有什么精彩而特別的經歷?”

  “我沒啥精彩而特別的經歷,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節,互相幫助嘛,后面兩個物理實驗還得仰仗秦浩協調:“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,或許我的目標應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,普林斯頓數學系的offer。”

  沈奇說到:“常春藤那些學校面試程序估計差不多,主要是考察申請者的口頭表達能力吧。”

  “和面試官交流時應避免語無倫次,前言不搭后語,邏輯混亂。交流什么話題倒不是重點,重點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驗豐富的師兄。

  最靠譜的咨詢渠道當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,在秦浩的具體協調下,沈奇于次日參加物院綜合設計性實驗。

  同樣是光學實驗,沈奇給實驗取了個好聽的名字“光子間的心靈感應”,并列出所需的實驗儀器清單。

  和模式化固定程序操作的基礎性實驗不同,綜合設計性實驗需要實驗者自己設計方案。

  沈奇申請的實驗儀器非常簡單,一個光源發射器,兩個探測器,幾面普通透鏡,一面半透鏡。

  在秦浩的監督下,沈奇開始了“光子間的心靈感應”實驗。

  沈奇小心翼翼的調整光源發射器,不斷降低入射光的功率,直到最終發出極其微弱的光,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路線,最后抵達光子探測器。

  實驗到了這個步驟,其實已進入了量子力學領域,要解決的問題是,光到底是個啥玩意?

  牛頓認為光的本質是人眼看不到的微小粒子,同時代的惠更斯卻認為光的本質是一種波。

  兩位大佬及各自的追隨者爭吵了一百多年仍未分勝負。

  直到托馬斯楊進行了著名的雙縫實驗,才獲得了光是一種波的決定性證據。

  然而辯論仍在繼續,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,物理學的新時代開啟。

  現在大家都知道了,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,我們永遠只能看到其中的一面,但無法否認另一面的存在。

  光子的波動性和粒子性何時出現就如拋硬幣,五五開,完全隨機,物理學術語稱為量子關聯,它是量子密碼設定的理論基礎。

  量子密碼比撩妹用的維吉尼亞密碼更高端,數學系的選修課《密碼學》只是簡單描述了幾句,沈奇涉獵較淺,這是非常偏應用的一個領域。

  沈奇操作實驗儀器,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。

  實驗做到這里,沈奇可以收工了,他復制了當代物理學家惠勒的“延時選擇實驗”,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,但受制于當時的實驗條件,無法通過實驗數據進行完美證明。即便是世紀最基礎的量子物理實驗儀器,在愛因斯坦他們那個年代也是神器一般的存在。

  沈奇更愿意認為光子具備孿生屬性,他的實驗并未結束,他利用孿生光子繼續實驗。

  孿生光子即兩個光子在同一方向上振動,好像光子與遠處的其他光子通過“心靈感應”進行瞬時信息交換。

  “浩哥,我的綜合設計實驗結束,我只能做到這一步了,高速量子計算機的研究超出了我的能力范圍。”沈奇關閉實驗儀器,在記錄紙上簽名,交給秦浩。

  “也超出了我的能力范圍。”秦浩接過沈奇的實驗記錄紙,也簽了個名,之后他將上報物院老師,并以實驗助教身份給沈奇寫出初步評語。

  沈奇在兩天內完成了兩個物理實驗,還剩最后一個研究創新性實驗,這需要一些準備時間。8)

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