波往何處去？更多關於干涉

此側邊欄是配套文章的一部分，補充了我們在《大眾科學》五月刊中關於量子擦除的故事

干涉遠非一種純粹的量子力學現象，它發生在所有型別的波中，包括水波和聲波。干涉是兩個或多個同類波相遇的過程，它們可以相加而相互加強，也可以組合而相互抵消。例如，兩個水波的波峰可以相加在一起形成一個非常大的波，或者一個波的波峰可以與另一個波的波谷結合形成一個較小的波。後一種效應被有意地應用於降噪耳機的聲波中。通常，干涉波在某些地方會增強，而在其他地方會抵消。

即使不使用雷射等現代裝置，你也可以看到光的干涉現象。你只需要一根頭髮和遠處的光源，例如路燈。光源需要足夠遠，看起來幾乎像一個點光源。只需將頭髮靠近一隻眼睛，看著光源，然後慢慢移動頭髮，使其位於你的眼睛和光源之間。你應該會觀察到兩道垂直於頭髮的光芒射出，這是由於光在頭髮處發生衍射造成的。

如果你仔細觀察這些光芒，你會注意到它們是虛線的，這是由於光線繞過頭髮一側和另一側時發生的干涉造成的。暗斑對應于波發生破壞性干涉（相互抵消）的位置，而亮點對應于波發生建設性干涉（相加）的位置。

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正如主文中提到的，解釋這種效應不需要光子或量子力學的概念；將光視為經典（即非量子）波就足夠了。然而，如果你重複實驗，一次向頭髮傳送一個光子，相同的模式也會逐個光子地建立起來。結果表明，每個光子都與自身發生干涉，並且每個光子都處於量子疊加態，即同時透過頭髮的一側和另一側。