先看波在兩道縫處會做什麼
理查德·費曼曾把這一個實驗稱為量子力學的心臟——一切神秘都棲居於此。要體會它，先從毫不奇怪的普通水波開始。讓筆直的水波朝一道帶兩個窄縫的擋板湧去。每個縫都成了一個新的源頭，在擋板背後散出一圈圈圓形漣漪。如今這兩組漣漪相互重疊，於是一件美妙的事發生了。
凡是一道縫來的波峰遇上另一道縫來的波峰，它們就增援成一個更高的波峰；凡是波峰遇上波谷，它們就抵消成平靜的水面。於是在後方的屏上，你得到一種交替出現的圖案：高高的波動、死寂的平靜、高高的波動、死寂的平靜——一排條帶。這就是干涉圖樣，是兩道波疊加無可辯駁的標誌。任何一堆穿過兩個孔飛過去的小球都絕不可能產生它；小球只會在兩個縫後堆成兩堆。
現在，一次只發射一個粒子
下面這一步，正是讓雙縫實驗成為傳奇的關鍵。把水換成電子（或光子），朝兩道縫發射它們——但把源頭調到極弱，弱到任何時刻飛行途中都只有一個電子。每個電子到達螢幕時都是單獨的一個小點，一次乾淨的粒子撞擊，正落在一個小球會落的地方。到這裡都還合理：它們一個一個地來，落成一個個點，它們是粒子。
但請盯著那些點在幾分鐘、幾小時裡逐漸累積起來。你或許預期會看到兩堆簡單的點，每道縫後一堆——那是粒子的答案。可結果是，這些點慢慢地、一個一個地，自行拼成了帶狀的干涉圖樣。那個本來需要兩道疊加的波才能產生的圖案，竟是由一些孤零零、一次一個、從不與另一個共用裝置的粒子累積出來的。看起來，每個電子都穿過了兩道縫，並與它自己發生了干涉。這就是單粒子干涉，是量子世界裡最乾淨俐落的一次震撼。
- 一次發射一個電子。每個都獨自離開源頭，裝置裡沒有任何同伴。
- 每個都落成單獨的一個清晰點。單看個體，每個電子的行為都像粒子。
- 讓成千上萬個累積起來。這些點悄悄排成明暗相間的條帶——一幅干涉圖樣。
- 於是得出結論：每個孤獨的電子都以波的方式探索了兩條路徑，卻在到達時記錄為一個粒子。
途中是波，落地是粒子
那麼它到底是什麼，波還是粒子？這個實驗誠實的回答是：在源頭與螢幕之間是波，在落地的那一刻是粒子。在飛行途中，每個電子都由一道攤開的波來描述，這道波穿過兩道縫、與自己重疊，搭建起與水波相同的波峰—波谷圖樣。但你從不直接探測到那道波。當電子最終被記錄時，它呈現為單獨的一個點——而它最可能出現在哪裡，則由那道波支配。高高的波動意味著一個點落在那裡的幾率高；死寂的抵消則意味著幾乎沒有幾率。
這是整個物理學中最深刻的一個觀念的第一聲低語：量子波是一道幾率波。它在某處的高度，告訴你在那裡找到粒子的可能性有多大——這個量叫做幾率密度。單個電子的落點是真正無法預測的；只有由許許多多電子累積出的圖樣才是確定的。波不會告訴你電子在哪裡。它告訴你的是概率。
為什麼這個實驗就是全部故事
本主線的每一個主題，其實都已經端坐在這一套裝置裡。波粒二象性就在其中：途中是波，被探測時是粒子。幾率波也在其中，支配著點落在哪裡。而下一個深刻的轉折——當你試圖偷看電子用了哪道縫時會發生什麼——也潛伏在這裡，靜靜等候。雙縫並不是眾多實驗中的一個；它是一場單一而可以無窮次重演的演示，證明量子世界遵循的規則，根本不是我們「彈珠加漣漪」的直覺所能涵蓋的。