第6.3节：波粒二象性

目录 ／ 第6章：量子领域

光与粒子的波动性同源——它们在传播中牵引能量海，把本地的张度地形波化，形成可相干的“海图”；粒性来自受端阈值闭合的一次记账。

简式：运动牵海 → 海图被波化（波） → 门槛闭合（粒）。

一、观测基线（事实框架）

• 逐点命中：把源调弱到“单份”级别，屏上事件一粒一粒地出现。
• 两缝全开，久而成纹：累计足够多的事件，屏上出现明暗相间的条纹。
• 只开一缝：图样展宽，但不见条纹。
• 换对象不改戏法：把光子换成电子、原子、中子、甚至大分子，在洁净稳定装置中依然“逐点累计却成条纹”。
• 获取路径信息：在缝口“标记哪条缝”，条纹消失；在条件统计中“擦除路径标签”，条纹再现。

结论：单次是读出方式（阈值闭合）决定的“点”；条纹是传播时刻下的海图的外观。

二、统一机制（三步链）

1. 成团阈值（源端）

只有跨过门槛，源才释放一份可自洽的扰动/闭合环；失败的不计入统计。

2. 海图波化（传播）

对象在行进中牵动能量海，把张度地形波化成可相干的“海图”。这张海图包含：

• 张度势起伏：决定“容易/不容易走”的区域（强弱、脊谷）；
• 取向纹理：决定“更顺的方向/耦合通道”；
• 有效相位脊谷：决定多路径叠加时的增强/削弱。
  海图具有线性叠加与边界刻路的性质：挡板、缝、透镜、分束器等都在“写海图”。

3. 阈值闭合（受端）

受体在本地张度满足闭合门槛时一次读出一份，在屏上落下一点。

综述：波=海图被波化（同源于运动牵海）；粒=阈值闭合（读出一次一份）。两者前后相接而非互斥。

三、光与物质粒子：波动性同源，差异只在耦合核

1. 同源：无论光子、电子、原子、分子，波动性都来自把海图波化，不是“光天生是波、粒子另起一套”。
2. 耦合核不同：对象的电荷、自旋、质量、极化率、内部结构等，只是改变其对同一海图的取样与权重（相当于不同“耦合核/卷积核”），从而影响包络、对比度和细节，但不改变“地形波化”的共同起因。
3. 统一读法：
   • 光：传播中牵海→海图被波化→干涉/衍射外观；
   • 电子/原子/分子：同上；内部近场纹理调制耦合，并不创造波动性。

四、双缝重读：装置即“写海图”的语法

• 两缝刻路：挡板与缝把屏前海图写成脊谷与槽道的图样。
• 亮/暗的来历：亮纹=接力顺畅、暗纹=接力被削的地带。
• 标记“哪条缝”：在缝口做探测=重绘并粗化海图，相干细纹被抹平，条纹消失；
  擦除：在条件统计里选回仍保有细纹理的子样本，条纹再现。
• 延迟选择：只是晚确定统计口径；海图不被超距改写，因果无冲突。
• 强度构成（口语版）：有相干时，总强度=两通道强度之和再加一项相干贡献；失相干时，这一项归零，只剩“两通道强度相加”。

五、近/远场与多装置（同一海图的不同投影）

• 近场→远场：近场更受几何/取向纹理影响；远场更显相位脊谷——都是同一海图在不同距离窗的投影。
• Mach–Zehnder：两臂把两张海图写到末端；第二分束器重合海图，读出相干与相移。
• 多缝/光栅：海图产生更密的脊谷；包络由单缝决定，细纹由多缝叠加决定。
• 偏振/取向元件：等价于在海图上写取向纹理；可抑制、旋转或重建相干。

六、粒子侧的补充（在同源口径下）

• 内部节拍/近场纹理：电子、原子等的内部结构在近场尺度上形成稳定纹理；它们与狭缝写出的海图咬合，改变局部“更易/更难闭合”的分布。
• 自持边界 + 门槛读出：一次闭合只能在一个位置完成，因此始终逐点命中；长时统计再现海图纹理。

七、退相干与“擦除”的材质机制（统一解释）

• 退相干=粗化海图：与环境的弱测量/散射把海图做局部平均，相干细纹被粗化，能见度下降。
• 量子擦除=条件选层：并非改写过去，而是通过条件分组从混合海图里抽出仍相干的子层。
• 可观指标：能见度随压强、温度、路径差、对象尺寸、时间窗系统下降；回波/解耦可部分“拉回”相干。

八、四维读图法（像面/极化/时间/能谱）

• 像面：成束偏折与条纹对比度反映海图几何与取向细节。
• 极化：偏振条带直接描画取向与环流纹理。
• 时间：去色散后若仍有共同台阶/回响包络，表明海图经历过按压—回弹。
• 能谱：软段抬升、窄峰与微移，揭示边界再处理在不同能量窗的投影差异。

九、与量子力学的对表

• 波从何来：QM 以“概率幅叠加”记账；本框架把它材质化为“运动牵海→海图被波化”。
• 粒为何离散：QM 以“量子化吸收/发射”记账；本框架以成团—闭合阈值链解释“一次一份”。
• 双缝条纹：两种表述在频数分布与装置预言上等价；本框架额外给出“为何如此”的结构—介质—阈值来历。

十、可检预言

• 缝边手性微结构：在缝边写入可翻转的手性取向纹理，不改几何光程也能微偏条纹中心；对电子与正电子，偏移符号镜像。
• 张度梯度调制：在两缝间引入可控张度梯度（微质量阵列或腔场），条纹间距与对比度出现线性可计算调制。
• OAM 条件重建：用携带轨道角动量的探针做条件计数，可在无几何改动下重建/旋转条纹方位。
• 退相干粗化核：对比度随可调散射密度按可积粗化核衰减；核形状依赖取向纹理与能量窗。
• 高阶尾项的极性镜像：在相同取向边界下，电子/正电子条纹的高阶尾项幅度与符号镜像，对应近场耦合差异。

十一、常见问答

• “光/粒子为什么会有波动性？”
  因为它们在传播中牵引能量海，把张度地形波化；条纹就是海图的外观。
• “粒子是不是另有一种不同的波？”
  不是。波动性的起因相同；内部结构只改变与海图的耦合权重。
• “测量为什么毁条纹？”
  测量会在缝口/路径上重绘并粗化海图，相干贡献被剪断。
• “擦除如何重得条纹？”
  通过条件分组挑选仍保有细纹理的子样本，并非改写历史。
• “是否存在超距影响？”
  没有。海图刷新受本地传播上限；所谓“远距同步”是同一条件同时成立的统计效果。

十二、小结

光与粒子的波动性完全同源：运动牵海，使张度地形被波化；粒性来自阈值闭合的一次记账。
因此，“波/粒”不是两种本体，而是同一过程在不同环节的两张脸：海图（波）引路，门槛（粒）记账。