第四百九十二幕.波函數

拜見校長大人 第四百九十二幕.波函數

在萊納的假設中，電子不再是一個具體而固定的粒子，因為人們無法同時檢測它的位置和動量，它實際上是在一個范圍內都有可能出現的粒子，它在這個范圍內任意一點出現的幾率都并非百分之百，通過對這個模型進行數學分析，可以得到一個概率函數，而這個概率函數，萊納將其稱為波函數。

同時，對于電子的描述也不再應當以一個獨立的粒子來描述，而是應該從波函數的角度來解釋，電子便成為了電子云。

電子云理論能夠很好的解釋一些現有的問題，比如，在原子外層電子能級軌道光譜分析上，雖然按照法師們過去的實驗，能夠看到對應的軌道上明顯的幾個電子光譜譜線，但在這譜線之外，卻還有一些更加纖細的譜線分布在周圍，過去，人們一直認為這是由于實驗誤差的擾動，是一種不正常的現象。

但按照電子云概率分布的理論來看，這才是真正正確的現象。

電子云的波函數按照概率分布，其中心位置的概率相對較高，而邊緣較低，所以，原本法師們認為反應了電子所在軌道的譜線，實際上是由眾多譜線聚合而成的，而邊緣的那些纖細的譜線，則是電子可能出現在的位置的譜線。

可這并不表示電子就真的是一團虛無縹緲的云霧，萊納想到，電子的確有客觀實在存在，只不過在微觀領域，它在觀測下呈現出了這樣的概率分布狀態，而在宏觀上，人類和其他物體則不會出現量子現象。

至少現在不會。

萊納身邊的羽毛筆記錄下他的想法，光是文字描述與論證就已經有了好幾頁。

最終，萊納總結出了一系列的猜想與假設。

第一個觀點是，一個微觀量子系統的量子態可以用波函數來描述，波函數代表著觀測者對這個系統可以獲取的所有已知信息。

第二個則是對量子系統的描述是概率性的，一個事件的概率是波函數絕對值的平方。

第三是伊恩格雷不確定性原理，也叫做測不準原理，這就是在量子系統中，一個粒子的位置與動量無法被同時測定。

第四點是已知的結論，那就是物質具有波粒二象性，其物質波波長遵循伊恩格雷公式的描述，同時，在一個實驗中，可以展示出物質的粒子特性，或者波動特性，但不能同時展示出物質的粒子特性與波動特性，換句話來說，就是物質在同一個實驗觀測中，只能呈現出波與粒子其中之一的特性。

第五點，也是最后一點，大尺度的宏觀系統中，物體的量子表現應該近似于經典魔法體系中的表現，也就是宏觀物體不會表現出明顯的量子特征。

同時，在萊納的觀點中，還有一個很重要的概念，那就是波函數的坍縮。

簡單來說，微觀粒子遵循波函數的概率分布，但在觀測的時候，它的波函數將會坍縮成為一個固定的值，可以理解為，觀測這個行為導致了波函數的坍縮。

粒子的狀態就像是一枚被擲出的硬幣，在落地之前，有可能是正面，也有可能是反面，由概率分布決定，甚至在落到手上，被掩蓋之后，人們依舊無法確定這枚硬幣到底是正面還是反面，直到打開手掌，人們才能觀測到硬幣的正反。

但即便不進行觀測，硬幣也終究有一個正反，而不是像波函數描述的那樣一直呈現概率分布。

簡單來理解，萊納所說的波函數坍縮，實際上就是一個概率收束的過程，在粒子的眾多種可能性中，基于觀測而落到了某一個可能性上，但所有的可能性都收束于世界線的光錐之內，因為光速無法超越。

而波函數一旦坍縮，那么其他的概率分布便不復存在，存在的只有被觀測到的這一個結果而已。

用來解釋大空洞中發現的現象，那就是原本大空洞中就存在著極高濃度的魔力，只是平常這些魔力以量子態存在，呈現波函數特征，在外部以常規手段觀測，無法引起坍縮，所以只能得到魔力濃度值正常的結論。

可一旦探測器深入其中，進行徹底的觀測，尤其是有法師透過投影直接觀測的時候，波函數坍縮，大量的魔力化為實體，在一瞬間將探測器毀壞。

這樣的過程發生在每一次探測中，只不過，在法師們透過投影直接觀測的情況下，坍縮更為明顯，這才能被儀器檢測到。

在這里，萊納又提出了一個強觀測與弱觀測的概念，相較于單純使用檢測儀器來探測，直接的投影觀察便是強觀測，強觀測對量子系統的擾動要大于弱觀測者對量子系統的擾動，可以簡單認為，某些量子系統具有閾值，只有閾值以上的觀測，才會引起坍縮，正如能量是不連續的，就連觀測這個行為，也是不連續的。

想到這里，萊納又意識到一個問題，因為大空洞的詭異現象按照這個理論雖然可以解釋，但這畢竟屬于宏觀上的現象，而量子理論應當是不會出現在宏觀世界的。

否則，人類將會是概率分布，可能會出現在世界的任何一個地方，而客觀實在也會蕩然無存。

這其中的矛盾萊納沒有得到解答，他認為或許將其交給傳奇法師們討論更有可能獲得答案。

將所有的思路整理成文字，萊納才長舒一口氣，將所有的實驗設備收起，回到自己的房間，離開了不穩定的半位面。

“你回來了。”

“嗯。”

萊納點了點頭，身邊的羊皮紙隨即開始組合，拓寫，將他的實驗結論與猜想化為一篇簡略的論文。

“看樣子結果還不錯？”

菲麗絲看到萊納已經不像之前那般神情凝重，便問道。

“不能說不錯，至少我的實驗結果達到了，但這個結論對于這個世界來說是否是好事，還說不定。”

萊納搖了搖頭，窗外，大空洞靜靜存在，悄無聲息。