先看波在两道缝处会做什么
理查德·费曼曾把这一个实验称为量子力学的心脏——一切神秘都栖居于此。要体会它，先从毫不奇怪的普通水波开始。让笔直的水波朝一道带两个窄缝的挡板涌去。每个缝都成了一个新的源头，在挡板背后散出一圈圈圆形涟漪。如今这两组涟漪相互重叠，于是一件美妙的事发生了。
凡是一道缝来的波峰遇上另一道缝来的波峰，它们就增援成一个更高的波峰；凡是波峰遇上波谷，它们就抵消成平静的水面。于是在后方的屏上，你得到一种交替出现的图案：高高的波动、死寂的平静、高高的波动、死寂的平静——一排条带。这就是干涉图样，是两道波叠加无可辩驳的标志。任何一堆穿过两个孔飞过去的小球都绝不可能产生它；小球只会在两个缝后堆成两堆。
现在，一次只发射一个粒子
下面这一步，正是让双缝实验成为传奇的关键。把水换成电子（或光子），朝两道缝发射它们——但把源头调到极弱，弱到任何时刻飞行途中都只有一个电子。每个电子到达屏幕时都是单独的一个小点，一次干净的粒子撞击，正落在一个小球会落的地方。到这里都还合理：它们一个一个地来，落成一个个点，它们是粒子。
但请盯着那些点在几分钟、几小时里逐渐累积起来。你或许预期会看到两堆简单的点，每道缝后一堆——那是粒子的答案。可结果是，这些点慢慢地、一个一个地，自行拼成了带状的干涉图样。那个本来需要两道叠加的波才能产生的图案，竟是由一些孤零零、一次一个、从不与另一个共用装置的粒子累积出来的。看起来，每个电子都穿过了两道缝，并与它自己发生了干涉。这就是单粒子干涉，是量子世界里最干净利落的一次震撼。
- 一次发射一个电子。每个都独自离开源头，装置里没有任何同伴。
- 每个都落成单独的一个清晰点。单看个体，每个电子的行为都像粒子。
- 让成千上万个累积起来。这些点悄悄排成明暗相间的条带——一幅干涉图样。
- 于是得出结论：每个孤独的电子都以波的方式探索了两条路径，却在到达时记录为一个粒子。
途中是波，落地是粒子
那么它到底是什么，波还是粒子？这个实验诚实的回答是：在源头与屏幕之间是波，在落地的那一刻是粒子。在飞行途中，每个电子都由一道摊开的波来描述，这道波穿过两道缝、与自己重叠，搭建起与水波相同的波峰—波谷图样。但你从不直接探测到那道波。当电子最终被记录时，它呈现为单独的一个点——而它最可能出现在哪里，则由那道波支配。高高的波动意味着一个点落在那里的几率高；死寂的抵消则意味着几乎没有几率。
这是整个物理学中最深刻的一个观念的第一声低语：量子波是一道几率波。它在某处的高度，告诉你在那里找到粒子的可能性有多大——这个量叫做几率密度。单个电子的落点是真正无法预测的；只有由许许多多电子累积出的图样才是确定的。波不会告诉你电子在哪里。它告诉你的是概率。
为什么这个实验就是全部故事
本主线的每一个主题，其实都已经端坐在这一套装置里。波粒二象性就在其中：途中是波，被探测时是粒子。几率波也在其中，支配着点落在哪里。而下一个深刻的转折——当你试图偷看电子用了哪道缝时会发生什么——也潜伏在这里，静静等候。双缝并不是众多实验中的一个；它是一场单一而可以无穷次重演的演示，证明量子世界遵循的规则，根本不是我们“弹珠加涟漪”的直觉所能涵盖的。