注意!你在屏幕上看到的图像可能并非真的出现在那里——至少在一个名为“量子焦点”的游戏中是这样,这是一个旨在对儿童进行量子力学启蒙教育的游戏。 游戏的设计者、美国New Paltz纽约州立大学的物理学家Tarun Biswas认为,如今的教育计算机软件对于儿童而言并没有起到应有的作用。主要从事教育软件设计的Biswas指出,游戏是提高儿童智力水平的重要途径。就像儿童通过球类游戏对经典力学产生了解一样,Biswas希望他们同样也能够在与量子对象进行游戏的过程中对量子力学有所了解。 在“量子焦点”游戏中隐藏着红色、蓝色和绿色的三个夸克。游戏者在屏幕上可以看到一些带有颜色的小方块,它们代表着一个夸克出现在一个特殊位置的可能性。而那些中间色,例如绛红色,则意味着两个夸克可能出现在了同一个位置上。如果一个游戏者点击的方块正好是夸克所处的位置,那么这个夸克将在屏幕上显现出来,并且不再移动。这个游戏的最终目标就是在相同的位置捕捉到所有的三个夸克。 夸克的运动看起来就像是被一根看不见的“弹簧”与中心点连接起来一样,这与它们在一个粒子,例如一个质子中运动的状况是一样的。但是对量子世界进行概率统计后发现,这些夸克在“弹簧”上的运动可能与你的想像相差很远,它们大部分时间都在所能达到的极限位置出没,而并不是在中心位置运动。在宏观世界里,与之最为接近的现象便是钟摆的运动。在每次摆动过程中,钟摆都会在中心位置时快速通过,并且在转折点减速。一幅延时照片将向我们展示,钟摆在转折点耗费的时间是最长的。Biswas在一篇发表于arXiv网站上的文章中对这一游戏进行了介绍。 Biswas在纽约州立大学的同事Richard Halpern认为,“这个游戏代表了真实世界中的规律——但这是我们永远也无法看到的一部分世界”。夸克神秘的漂移使我们对于量子世界有所认识,但是想要赢得这场游戏可并不那么容易。Halpern说,“我还没有得过高分呢。” (赵路 译自www.sciencenow.org,5月10日)
(赵路 译) |