瑞士联邦理工学院的科学家首次拍摄的同时以波和粒子形式存在的光线照片,证明了爱因斯坦的理论,即光线这种电磁辐射同时表现出波和粒子的特性。照片中,底部的切片状景象展示了光线的粒子特性,顶部的景象展示了光线的波特性。 这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。 爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。 地球大气层的高空气体原子在与太阳风携带的高能带电粒子进行碰撞时形成绚烂的极光。 我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是和在一起便可以。” 波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。 当穿过一个棱镜时,阳光发生折射,分割成不同的色彩,不同颜色对应不同光线的波长。 1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。 1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。 2015年瑞士洛桑联邦理工学院科学家成功拍摄出光同时表现波粒二象性的照片。 ★ 健康身心灵Club ★ 每日推荐 直接点击阅读 |
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