11.阿斯派克特的实验
阿斯派克特1947年出生于法国西南部加龙河畔的阿让(Agen),那是一个以葡萄红酒美食佳肴为文化特色的美丽浪漫的小村庄。阿斯派克特从小就立志要成为一名科学家,后来果然成为著名的实验物理学家,为实验验证量子力学的基础理论作出了重要贡献。
上世纪80年代初,阿斯派克特前往非洲作了三年自愿者之后,来到了巴黎,攻读他的物理博士学位。他不是冲着巴黎的灯红酒绿繁华夜市而来的。那时的法国,不仅仅是风花雪月的浪漫之都,也是人才荟萃的重要的世界物理研究中心。从首屈一指的巴黎大学,走出了众多世界一流的科学家:笛卡尔、帕斯卡、拉瓦锡、柯西、居里夫妇及女儿女婿……这一大串闪亮的名单,吸引着阿斯派克特。
在非洲喀麦隆作三年社会工作的业余时间里,阿斯派克特反复阅读了有关量子力学基础理论的书籍和论文,特别感兴趣有关EPR佯谬及用贝尔不等式来检验量子力学非定域性的课题,这也是他从非洲返回祖国,进入巴黎大学攻读博士的初衷。
阿斯派克特知道检验贝尔不等式的第一个实验是1972年由Clauser和Freedman在加州大学伯克利分校完成的,但实验存在一些被人诟病的漏洞,因而结果不那么具有说服力。因此,阿斯派克特设计了一个系列实验,决定首先重复并然后改进克劳瑟等人的工作。其次,阿斯派克特还有他的优越性,那就是他所在的巴黎离约翰·贝尔工作的欧洲核子中心不算太远,可以经常开车到CERN去找贝尔讨论问题。当贝尔第一次见到他,得知他只是一个刚开始做物理研究工作的Ph.D学生时,吃惊地表示:“你一定是一个非常大胆的学生!”。
科学研究的确需要勇气和胆量,伟大的成就只钟情于勇敢的开拓者,不会眷顾那些跟在他人后面摇旗呐喊的庸碌之辈。对科学创新来说,勇气、眼光和创造力、想象力一样,太重要了。
阿斯派克特努力勤奋地开始工作,用心制造和改进所需要的每一件设备。他计划作三个实验,第一个实验,基本构思和前面克劳瑟等人的一样,但结合了Fry 和Thompson在1976实验中采用激光器作为激励光源的方法。阿斯派克特深知纠缠光源对他的实验的重要性。读者可能还记得,在第7节中解释贝尔不等式时,我们在图中画的是电子的自旋矢量。然而,实验室里的纠缠态却大多数是用光来实现的。光,是我们日常生活中最常见的,也是物理实验室里最常用的东西。类似于电子的自旋,光可以有不同的偏振方向。光的偏振(或称‘极化’)的概念,在我们使用太阳眼镜时会有所体会。偏振式太阳眼镜就是利用光的偏振特性而制成的。用简单的一句话来说,太阳眼镜只让在某一个特定方向振动的光线通过,这样,在正对太阳开车时,就大大地减少了耀眼的光线,使司机不至于太受强光的干扰,而仍然能够看清目标。实验室中,使用偏振片来测定和转换光的偏振方向,其工作原理与太阳眼镜类似(如下图所示)。

阿斯派克特1947年出生于法国西南部加龙河畔的阿让(Agen),那是一个以葡萄红酒美食佳肴为文化特色的美丽浪漫的小村庄。阿斯派克特从小就立志要成为一名科学家,后来果然成为著名的实验物理学家,为实验验证量子力学的基础理论作出了重要贡献。
上世纪80年代初,阿斯派克特前往非洲作了三年自愿者之后,来到了巴黎,攻读他的物理博士学位。他不是冲着巴黎的灯红酒绿繁华夜市而来的。那时的法国,不仅仅是风花雪月的浪漫之都,也是人才荟萃的重要的世界物理研究中心。从首屈一指的巴黎大学,走出了众多世界一流的科学家:笛卡尔、帕斯卡、拉瓦锡、柯西、居里夫妇及女儿女婿……这一大串闪亮的名单,吸引着阿斯派克特。
在非洲喀麦隆作三年社会工作的业余时间里,阿斯派克特反复阅读了有关量子力学基础理论的书籍和论文,特别感兴趣有关EPR佯谬及用贝尔不等式来检验量子力学非定域性的课题,这也是他从非洲返回祖国,进入巴黎大学攻读博士的初衷。
阿斯派克特知道检验贝尔不等式的第一个实验是1972年由Clauser和Freedman在加州大学伯克利分校完成的,但实验存在一些被人诟病的漏洞,因而结果不那么具有说服力。因此,阿斯派克特设计了一个系列实验,决定首先重复并然后改进克劳瑟等人的工作。其次,阿斯派克特还有他的优越性,那就是他所在的巴黎离约翰·贝尔工作的欧洲核子中心不算太远,可以经常开车到CERN去找贝尔讨论问题。当贝尔第一次见到他,得知他只是一个刚开始做物理研究工作的Ph.D学生时,吃惊地表示:“你一定是一个非常大胆的学生!”。
科学研究的确需要勇气和胆量,伟大的成就只钟情于勇敢的开拓者,不会眷顾那些跟在他人后面摇旗呐喊的庸碌之辈。对科学创新来说,勇气、眼光和创造力、想象力一样,太重要了。
阿斯派克特努力勤奋地开始工作,用心制造和改进所需要的每一件设备。他计划作三个实验,第一个实验,基本构思和前面克劳瑟等人的一样,但结合了Fry 和Thompson在1976实验中采用激光器作为激励光源的方法。阿斯派克特深知纠缠光源对他的实验的重要性。读者可能还记得,在第7节中解释贝尔不等式时,我们在图中画的是电子的自旋矢量。然而,实验室里的纠缠态却大多数是用光来实现的。光,是我们日常生活中最常见的,也是物理实验室里最常用的东西。类似于电子的自旋,光可以有不同的偏振方向。光的偏振(或称‘极化’)的概念,在我们使用太阳眼镜时会有所体会。偏振式太阳眼镜就是利用光的偏振特性而制成的。用简单的一句话来说,太阳眼镜只让在某一个特定方向振动的光线通过,这样,在正对太阳开车时,就大大地减少了耀眼的光线,使司机不至于太受强光的干扰,而仍然能够看清目标。实验室中,使用偏振片来测定和转换光的偏振方向,其工作原理与太阳眼镜类似(如下图所示)。
